鲁科版 (2019)第3节 醛和酮 糖类和核酸巩固练习

常见的醛、酮　醛、酮的化学性质

　　　　　　　(40分钟　70分)

一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)

1.(2020·兰州高二检测)下列说法中正确的是 (　　)

A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上

B.凡是能发生银镜反应的有机物都是醛

C.醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇

D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等

【解析】选C。乙醛的结构式为,其中—CH3的四个原子不可能在同一平面上;分子中含有醛基的有机物都能发生银镜反应,而含有醛基的物质除了醛外,还有甲酸及其盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等,这些物质并不是醛类物质;—CHO在一定条件下既可被氧化为—COOH,也可被还原为—CH2OH;由于乙醛与乙醇含有相同的C、O原子,但H原子数不同,因而完全燃烧等物质的量的乙醇和乙醛,乙醇消耗O2的质量比乙醛的多。

2.醛、酮在有机合成中是非常重要的中间产物。下面列出了乙醛和一些有机化合物的转化关系,有关这些转化关系的说法不正确的是              (　　)

A.反应①是加成反应,也是还原反应

B.反应②和④的产物都是乙酸

C.反应②和④都是氧化反应

D.反应③增长了碳链

【解析】选B。反应②的产物是乙醛,反应④的产物是乙酸。

3. (2020·苏州高二检测) 茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示:

关于茉莉醛的下列叙述错误的是 (　　)

A.能被酸性KMnO4溶液氧化

B.在一定条件下能与溴发生取代反应

C.被催化加氢的最后产物的分子式是C14H26O

D.能与溴化氢发生加成反应

【解析】选C。茉莉醛的结构中含有两种官能团:碳碳双键和醛基,其性质主要由这两种官能团决定,含有碳碳双键,既能与Br2、HBr等发生加成反应,又能被酸性KMnO4溶液氧化;含有醛基,能与氢气等发生加成反应,也能被酸性KMnO4溶液氧化;含有、R—,可在一定条件下与溴发生取代反应;此外与H2发生加成反应时,、、均能加氢,其最后加成产物的分子式应是C14H28O。

4.某学生做乙醛的还原性实验时,取1 mol·L-1CuSO4溶液和0.5 mol·L-1NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,加热,结果无砖红色沉淀出现。导致该实验失败的原因可能是              (　　)

A.加入NaOH溶液的量不够

B.加入乙醛太少

C.加入CuSO4溶液的量不够

D.加入乙醛的量太多

【解析】选A。乙醛和新制的氢氧化铜悬浊液反应必须在碱性环境下加热进行,取1 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液,与氢氧化钠溶液恰好反应生成氢氧化铜时,需要

0.5 mol·L-1NaOH溶液的体积为 mL=4 mL,这说明反应中硫酸铜过量,NaOH的量不足,不是碱性条件,故加热无砖红色沉淀出现,A项符合题意。

5.(2020·温州高二检测)C、H、O三种元素组成的T、X在一定条件下可以发生如下转化:

X不稳定,易分解。为使转化能够成功进行,方框内一定不可能加入的试剂是 (　　)

A.O2　　　　　　　　　　  B.NaOH溶液

C.酸性KMnO4溶液    D.新制Cu(OH)2悬浊液

【解析】选B。由化合物T和X的结构可知,化合物T是HCHO、X是H2CO3,由HCHO到H2CO3发生了氧化反应,需加氧化剂,O2、酸性KMnO4溶液、新制Cu(OH)2悬浊液均可氧化HCHO,NaOH溶液与HCHO不反应,故B项NaOH溶液是一定不可能加入的试剂。

6.(2020·三门峡高二检测) 香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述正确的有(　　)

①分子式为C10H18O

②不能发生银镜反应

③可使酸性KMnO4溶液褪色

④分子中有7种不同化学环境的氢

A.①②　　　B.②③　　　C.①③　　　D.②④

【解析】选C。根据有机物成键特点,此有机物的分子式为C10H18O,①正确;此有机物中含有醛基,因此能发生银镜反应,②错误;此有机物中含有醛基和碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,③正确;依据等效氢的判断方法,此有机物中等效氢为8个,④错误。

7.(2020·曲靖高二检测)下列试剂可用于鉴别1-己烯、甲苯和丙醛的是 (　　)

A.银氨溶液和酸性高锰酸钾溶液

B.酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液

C.氯化铁溶液

D.银氨溶液和溴的四氯化碳溶液

【解析】选D。分析题给三种物质,1-己烯中含碳碳双键,能与溴的四氯化碳溶液加成,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,但不能被银氨溶液氧化;甲苯只能被酸性高锰酸钾溶液氧化;丙醛可被银氨溶液等弱氧化剂或酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化;三种物质均不与氯化铁溶液反应。A项银氨溶液可检验出丙醛,但另两种物质均可使酸性高锰酸钾溶液褪色;B项1-己烯和丙醛两种物质都可使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色;C项三物质均不与氯化铁反应;D项用银氨溶液可鉴别丙醛,用溴的四氯化碳溶液可鉴别1-己烯和甲苯。

8.甜橙含有的大量维生素C和胡萝卜素,可以抑制致癌物质的形成,还能软化和保护血管,促进血液循环,降低胆固醇和血脂。

从甜橙的芳香油中可分离得到如下结构的化合物:。现有试剂:①酸性KMnO4溶液;②H2/Ni;③[Ag(NH3)2]OH溶液;④新制Cu(OH)2悬浊液,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有              (　　)

A.①②　　B.②③　　C.③④　　D.①④

【解析】选A。化合物中含碳碳双键和醛基,因此能与二者都发生反应的有酸性KMnO4溶液和H2/Ni。

二、非选择题(本题包括2小题,共30分)

9.(12分)(2020·西安高二检测)肉桂醛是一种食用香精,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:

A　　　　　　　　　　　　　　 B

(1)推测B的侧链上可能发生的反应类型______________________________________________(任填两种)。 

(2)写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式__。 

(3)写出同时满足下列条件的B的所有同分异构体的结构简式__。 

①分子中不含羰基和羟基　②是苯的对位二取代物

③除苯环外,不含其他环状结构

【解析】(1)侧链中含有、—CHO,可发生氧化反应、还原反应、加成反应。(2)分析题中所给反应的反应原理,同理可写出两分子乙醛在相同条件下的反应。

+CH3CHO

CH3CHCHCHO+H2O。(3)不含羰基()和羟基(—OH),则只能含—O—和—C≡C—

答案:(1)氧化反应、还原反应、加成反应(任意两种)

(2)2CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O

(3)、

10.(18分)(2020·惠州高二检测)从樟科植物枝叶提取的精油中含有甲、乙两种成分:

　甲

　乙

(1)①用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键,方案是否可行__________(填“可行”或“不可行”)。 

②请写出甲的一种能同时满足下列3个条件的同分异构体的结构简式:__。 

a.苯环上有两个不同的取代基

b.能与Br2的CCl4溶液发生加成反应

c.遇FeCl3溶液呈现紫色

(2)由甲转化为乙的过程为(已略去无关产物):

甲Y乙

步骤 Ⅰ 的反应类型为____________,Y的结构简式为____________________________________,设计步骤 Ⅰ 的目的是__ __。 

(3)1 mol乙最多可与__________mol H2发生加成反应。 

(4)写出乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:__。 

【解析】(1)①甲中的醇羟基和乙中的醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以用酸性高锰酸钾溶液检验甲和乙中含有的碳碳双键不可行。②甲的同分异构体,苯环上有两个不同的取代基;能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,说明结构中有碳碳双键;遇FeCl3溶液呈现紫色,说明有酚羟基,则可以是

、、,或写成邻位、间位的取代关系。

(2)步骤Ⅰ是双键变单键的过程,所以该反应为加成反应;R—CH2OH能在铜作催化剂、加热的条件下与氧气反应生成醛,则Y是,因为在羟基氧化到醛基的过程中,碳碳双键也容易被氧化,所以设计步骤 Ⅰ 的目的是保护碳碳双键,防止被氧化。

(3)乙中有1个苯环、1个碳碳双键和1个醛基,它们都可以和氢气发生加成反应,所以1 mol乙可以和5 mol氢气发生加成反应。

(4)乙中有醛基,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O。

答案:(1)①不可行

②(或其他合理答案)

(2)加成反应　　保护碳碳双键,防止被氧化　(3)5

(4)+2Cu(OH)2+

NaOH+Cu2O↓+3H2O

　　　　　　　(20分钟　30分)

一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)

11.(2020·三明高二检测) 1,5-戊二醛(简称GA)是一种重要的饱和直链二元醛,2%的GA溶液对禽流感、口蹄疫等疾病有良好的防治作用。下列说法正确的是              (　　)

A.戊二醛的分子式为C5H8O2,符合此分子式的二元醛有5种

B.1 mol戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得2 mol银

C.戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.戊二醛经催化氧化可以得到4种戊二酸

【解析】选D。戊二醛可以看作两个醛基取代了丙烷中的两个氢原子,丙烷的二取代物有4种,所以戊二醛有4种同分异构体,戊二醛经催化氧化可得4种戊二酸。戊二醛具有醛的通性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,1 mol戊二醛与足量的银氨溶液反应,最多可得4 mol银。

12.下列化合物均为天然萜类化合物,其结构如图所示:

对这些化合物叙述正确的是 (　　)

A.这三种化合物均能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色

B.这三种化合物均能发生银镜反应

C.三种化合物互为同分异构体

D.三种化合物均可以与氢气发生加成反应

【解析】选D。c中只含有羰基,不能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化,a、b均可,A错;三种化合物中只有a含有醛基,可以发生银镜反应,B错;三种化合物中a、c互为同分异构体,C错;碳碳双键、醛基、酮羰基均可以与氢气发生加成反应,D对。

二、非选择题(本题包括1小题,共18分)

13.(2020·咸阳高二检测)我国盛产茶籽精油,其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β-紫罗兰酮。

(1)假性紫罗兰酮的分子式是______________。 

(2)①要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的________(填字母)。 

A.银氨溶液　　　　　　B.酸性高锰酸钾溶液

C.溴水　　 D.碳酸钠溶液

②写出柠檬醛和新制氢氧化铜反应的化学方程式:__。 

③柠檬醛有多种同分异构体,能满足下列条件的同分异构体有________种。 

A.含有一个的六元环结构,六元环上只有一个取代基;

B.能发生银镜反应。

(3)反应①是柠檬醛和丙酮()在一定条件下发生的羟醛缩合反应,该反应除生成假性紫罗兰酮外还生成一个小分子,请写出该反应的化学方程式

 __。 (不用写反应条件,部分可用R代替)。

【解析】醛基和碳碳双键均具有强还原性,因此先利用银氨溶液将醛基氧化,然后利用溴水或酸性高锰酸钾溶液的变色情况确定是否含有碳碳双键;由柠檬醛的不饱和度可知,其同分异构体中还应含有1个醛基,则其余3个碳原子有2种碳链形式:C—C—C—和,有5种氢,六元环上有3种氢,即共有15种同分异构体。

答案:(1)C13H20O　(2)①AB(或AC)

②+2Cu(OH)2+NaOH

+Cu2O↓+3H2O　③15

(3)+CH3COCH3+H2O

　　　【补偿训练】

　　胃复康又称苯那辛,化学名为二苯羟基乙酸β-二乙氨基乙酯。是一种解痉制酸药,为抗胆碱药,有缓解内脏痉挛,减少胃酸分泌及中枢安定作用,特别适用于患有胃及十二指肠溃疡、胃炎、胃痉挛、胆石症等的焦虑患者。二苯羟基乙酸,白色单斜针状结晶,是一种用于生产胃复康的重要中间体。

二苯羟基乙酸

　查阅资料可知,由苯甲醛合成二苯羟基乙酸(Ⅲ)的路线如下:

　　　　　　　　　　(Ⅰ)　　　　　　　 　　　　　(Ⅱ)

。

　 　　　　　　　(Ⅲ)

(1)上述反应①、②分别属于什么有机反应类型?判断依据是什么?

提示:分别为加成反应、氧化反应。由生成物(Ⅰ)的结构可知,由2分子苯甲醛相互反应生成化合物(Ⅰ),其中一个苯甲醛分子中的羰基变为碳氧单键,故①属于加成反应;化合物(Ⅱ)与化合物(Ⅰ)相比,组成上减少了两个氢原子,故②属于氧化反应。

(2)某同学进一步查阅有关资料,发现反应①有如下三种催化条件:

若让你进行选择合成条件的话,你会选择哪种催化剂?

提示:选择b催化剂。a、c的反应条件中都会用到氰化物,由于氰化物具有较强的毒性,因此不宜采用;而b条件用了VB1的乙醇溶液做催化剂,可以减少有毒物质的使用,有利于减少环境污染。