1、烃的衍生物醇的结构与性质1.(2023年桂林模拟)下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()A.B.C.D.【解析】选C。发生消去反应的条件是与OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,上述醇中,B不符合。与羟基(OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被催化氧化,但只有含有两个氢原子的醇(即含有CH2OH)才能转化为醛。2.松油醇是一种调味香精,它是由、三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产物A(下式中的18O是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得。试回答:(1)-松油醇的分子式为_。(2)-松油醇所属的有机物类别是_(填字母,下同)。A.醇B.酚C.饱和
2、一元醇D.醚(3)-松油醇不能发生的反应类型是_。A.加成B.水解C.氧化D.酯化(4)写结构简式:-松油醇:_,-松油醇:_。【解析】本题以陌生的松油醇为载体,考查有机物的分子式和类别、官能团的性质、消去反应的断键部位等重要基础知识。(1)根据-松油醇的结构简式容易写出其分子式,但要注意OH中的氧原子是18O。(2)-松油醇的结构中含有醇羟基,所以属于醇类。(3)-松油醇的结构中含有,所以能发生加成反应和氧化反应;它还含有醇羟基,所以能发生酯化反应。(4)只要清楚消去反应的实质是在相邻的两个碳原子上分别脱去OH和H,就不难得到两种醇的结构简式。答案:(1)C10O(2)A(3)B(4)【归纳
3、提升】1.醇类的催化氧化规律醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:2.醇类的消去反应规律(1)醇分子中,连有OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子,才能发生消去反应而形成不饱和键。 (2)若醇分子中与OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。3.溴乙烷和乙醇消去反应的比较CH3CH2BrCH3CH2OH反应条件NaOH的醇溶液、加热浓硫酸、加热到170 化学键的断裂CBr、邻碳CHCO、邻碳CH化学键的生成碳碳双键碳碳双键反应产物CH2CH2
4、、NaBrCH2CH2、H2O与乙醇相关的实验3.用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂装置X的是()乙烯的制备试剂X试剂YACH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2O酸性KMnO4溶液BCH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OBr2的CCl4溶液CCH3CH2OH与浓硫酸共热至170 NaOH溶液酸性KMnO4溶液DCH3CH2OH与浓硫酸共热至170 NaOH溶液Br2的水溶液【解析】选B。A项,发生消去反应生成乙烯,水吸收乙醇,乙醇能被高锰酸钾氧化,则需要加水除杂,否则干扰乙烯的检验,故A不选;B项,发生消去反应生成乙烯,乙醇与Br2的CCl4溶液不反应,乙烯与Br2的CCl4溶液反应
5、,则不需要除杂,不影响乙烯检验,故B选;C项,发生消去反应生成乙烯,NaOH溶液吸收乙醇,乙醇能被高锰酸钾氧化,则需要NaOH溶液除杂,否则干扰乙烯的检验,故C不选;D项,发生消去反应生成乙烯,乙醇与溴水不反应,但可能混有二氧化硫,二氧化硫、乙烯均与溴水发生反应,则需要除杂,否则可干扰乙烯检验,故D不选。4.实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯,但实验表明,还有许多副反应发生,如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题:(1)写出制备乙烯反应的化学方程式: _,实验中,混合浓硫酸与乙醇的方法是
6、将 _慢慢加入另一种物质中;加热F装置时必须使液体温度_。(2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式: _ 。(3)为实现上述实验目的,装置的连接顺序为F D。(各装置限用一次)(4)当C中观察到_时,表明单质溴能与乙烯反应;若D中_ _,表明C中发生的是取代反应;若D没有出现前面所描述的现象时,表明C中发生的是_反应。【解析】混合浓硫酸与乙醇,相当于稀释浓硫酸,故应将浓硫酸缓慢加入乙醇中;加热时应使溶液迅速升温到170 。为得到纯净的乙烯,应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用石灰水检验是否除尽),然后用浓硫酸干燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反应,也可能发生取代反应,若
7、是取代反应,则会有HBr生成,HBr与AgNO3溶液反应会产生浅黄色沉淀。答案:(1)CH3CH2OHCH2CH2+H2O浓硫酸迅速升至170 (2)CH3CH2OH+6H2SO4(浓)2CO2+6SO2+9H2O(3)ABEC(4)溶液褪色有浅黄色沉淀生成加成【加固训练】分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中,A.B.C.D.CH3(CH2)5CH2OH(1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是_ ;(2)可以发生催化氧化生成醛的是_ ;(3)不能发生催化氧化的是_ _;(4)能被催化氧化为酮的有_种;(5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有_种。【解析】(
8、1)因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子,且以OH所连碳为中心,分子不对称。(2)(4)连有OH的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛,有1个氢原子时可被氧化为酮,不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有OH的碳上有氢原子时,可被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色。答案:(1)C(2)D(3)B(4)2(5)3【归纳提升】乙烯的实验室制法实验原理CH3CH2OHCH2CH2+H2O实验装置实验步骤在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为13)的混合液,放入几片碎瓷片。加热混合液,使液体温度迅速升至170 将生成的气体通入酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液中实验现象试管中有气泡产生酸性KMnO4溶液褪色溴的CCl4溶液褪色实验结论乙醇在浓硫酸的催化作用下加热至170 ,发生分子内脱水生成乙烯注意事项配制乙醇和浓硫酸的混合液时应将浓硫酸缓慢加入盛有无水乙醇的烧杯中,边加边搅拌冷却。加热混合液时要迅速升温至170 ,从而减少副反应的发生,因为在140 时乙醇分子间脱水生成乙醚。实验时温度计水银球应位于反应液中,控制温度在170 。收集乙烯应选用排水集气法,因为乙烯难溶于水,密度比空气略小。浓硫酸具有脱水性,能将无水乙醇碳化转化为碳单质等多种物质,生成的乙烯中可能有CO2、SO2等杂质气体。 - 6 -
