1、专题十四 有机化学基础 高频考点导悟考点一 常见有机物的组成、结构和重要性质典例 1(2011山东理综，11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是()A乙酸分子中含有羧基，可与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2B蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解C甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键解析 CH3COOHNaHCO3=H2OCO2+CH3COONa，A正确；油脂不属于高分子化合物，B错误；C选项均属于取代反应，正确；凡是含碳碳双键的有机物均可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，
2、D正确。答案 B知识归纳 常见官能团、反应试剂与反应类型的关系反应类型官能团种类、试剂或条件典型反应(或应用)、CC X2、H2、HBr、H2O等CHCHHCl催化剂CH2=CHCl加成反应(与H2的加成，又叫还原反应)CHO、苯环H2(催化剂)CH3CHOH2催化剂CH3CH2OH加聚反应、CCnCH2=CHCl催化剂 烷烃上的氢被取代饱和烃X2，光照CH4Cl2光CH3ClHCl取代反应苯环上的氢被取代苯环上的氢X2(催化剂)、HNO3(硫酸催化)+Br2催化剂 BrHBr酚中苯环上的氢被取代浓溴水(主要取代OH邻位、对位上的氢)OH3Br23HBr酸性酯基CH3COOC2H5H2O CH
3、3COOHC2H5OH水解碱性酯基、XCH3COOC2H5NaOHCH3COONaC2H5OHCH3CH2BrH2ONaOHCH3CH2OHHBr取代反应酯化OHCOOH，浓硫酸，催化氧化OH(另要有 H)、CHOO22CH3CH2OHO2催化剂2CH3CHO2H2O2CH3CHOO2催化剂2CH3COOHKMnO4 型碳碳双键，碳碳三键，苯环上的侧链，OH，CHO苯环上的侧链最终被氧化成COOH银氨溶液型或新制的Cu(OH)2 悬浊液型银氨溶液、新制的Cu(OH)2 悬浊液CHOCH3CHO2Cu(OH)2CH3COOHCu2O2H2O氧化反应燃烧型大多数有机物能燃烧完全燃烧的产物：CCO2
4、、HH2O 等消去反应OH(浓硫酸、加热)、X(碱的醇溶液)及有HCH3CH2OH浓硫酸CH2=CH2H2O中和反应COOH、酚碱、OHNaOH ONaH2O显(颜)色反应酚类Fe3、淀粉I2、含苯环的蛋白质浓硝酸可分别用于酚类、淀粉、蛋白质的检验说明：表中的、位次含义是与官能团直接相连的碳原子为碳原子，与碳原子相连的碳原子称为碳原子；、碳原子上的氢原子分别叫H、H。命题猜想 1 下列涉及有机物的性质的说法错误的是()A乙烯和聚氯乙烯都能发生加成反应B将铜丝在酒精灯上加热后，立即伸入无水乙醇中，铜丝恢复成原来的红色C黄酒中某些微生物使乙醇氧化为乙酸，于是酒就变酸了DHNO3 能与苯、甲苯、甘油
5、、纤维素等有机物发生重要反应，常用浓硫酸作催化剂解析 聚氯乙烯结构简式为n，其中不含，则不能发生加成反应；2CuO2=2CuO CuOCH3CH2OHCH3CHOCuH2O，B 正确；CH3CH2OHO CH3CHOO CH3COOH，C 正确；苯、甲苯上的H 被NO2 取代，甘油、纤维素中存在OH，能与 HNO3 发生酯化反应，而这两种取代反应均需浓硫酸作催化剂。答案 A考点二 同分异构体的判断与书写典例 2(2011新课标全国卷，8)分子式为 C5H11Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6 种B7 种C8 种D9 种C解析 首先写出 C5H12 的最长的碳链，CCCCC，该结构
6、的一氯代物有 3 种；再写出少一个碳原子的主链，CC(CH3)CC，该结构的一氯代物有 4 种；最后写出三个碳原子的主链，CC(CH3)2C，该结构的一氯代物有1 种，故 C5H11Cl 的同分异构体共有 8 种结构。规律总结同分异构体的书写与判断方法1书写步骤(1)根据分子式书写同分异构体时，首先判断该有机物是否有类别异构。(2)就每一类物质，写出官能团的位置异构体。(3)碳链异构体按“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律书写。(4)检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原理检查是否有书写错误。2判断方法(1)等效氢法判断一元取代物种类有机物分子中，位置等同的氢原子叫等效氢
7、，有多少种等效氢，其一元取代物就有多少种。等效氢的判断方法：同一个碳原子上的氢原子是等效的。如 H3C分子中CH3 上的 3 个氢原子是等效的。同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。如 H3CCH3 分子中，在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢。(2)换元法判断多元取代产物对多元取代产物的种类判断，要把多元换为一元或二元再判断，它是从不同视角去想问题，思维灵活，答题简便，如二氯苯和四氯苯的同分异构体都为 3 种。命题猜想2“神七”使用偏二甲肼和四氧化二氮作火箭燃料。偏二甲肼的化学式为C2H8N2，则C2H8N2不含碳碳键的同分异构体有()A2种B3种C5
8、种D6种B解析 根据化学键连接方式，C2H8N2可能有6种结构：CH3NHNHCH3，CH3CH2NHNH2，(CH3)2NNH2，NH2CH2CH2NH2，CH3CH(NH2)2，CH3NHCH2NH2，其中不含碳碳键的同分异构体只有3种。考点三 有机物燃烧的相关计算典例 3(2011四川理综，12)25 和 101 kPa 时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32 mL 与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了 72 mL，原混合烃中乙炔的体积分数为()A12.5%B25%C50%D75%B解析 该混合烃的平均分子式为 CxHy，则 CxHy(xy4)O
9、2点燃 xCO2y2H2O，可知每 1 mL 烃燃烧后气体体积缩小(1y4)mL，则 11y43272可得 y5，则该混合烃平均分子式为 CxH5，根据十字交叉法得(C2H2)%11325%。规律总结1烃完全燃烧前后气体体积的变化CxHy(xy4)O2点燃 xCO2y2H2O(1)燃烧后温度高于 100 时，水为气态：VV 后V 前y41y4 时，V0，体积不变，对应有机物有 CH4、C2H4 和 C3H4。y4 时，V0，体积增大。y4 时，V0，体积减小，对应有机物只有 CHCH。(2)燃烧后温度低于 100，水为液态：VV 前V 后1y4，体积总是减小。(3)无论水为气态，还是液态，燃烧
10、前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。2烃及其含氧衍生物的燃烧通式烃：CxHy(xy4)O2点燃 xCO2y2H2O。烃的含氧衍生物：CxHyOz(xy4z2)O2点燃 xCO2y2H2O。3耗氧量大小的比较(1)等质量的烃完全燃烧的耗氧量取决于含碳量(即 CHy/x中y/x 值)，含碳量越高(y/x 值越小)，耗氧越小。(2)等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于(xy4z2)值的大小，其值越大，耗氧量越多。(3)等物质的量有机物其耗氧量大小的比较：可先把分子里的O 按 CO2 或 H2O(按一个 C 耗两个 O
11、 生成一个 CO2 或 2 个 H耗一个氧生成 H2O)处理以后，再比较剩余的 C 原子和 H 原子的总耗氧量的大小。命题猜想 3 某有机物样品 3.1 g 完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重 7.1 g，经过滤得到10 g 沉淀。该有机样品可能是()A乙酸B乙醇C乙醛D甲醇和丙三醇的混合物解析 n(CaCO3)0.1 mol，m(CO2)4.4 g，m(C)1.2 g，m(H2O)7.1 g4.4 g2.7 g，n(H)0.3 mol，所以有机样品中氧原子的质量为3.1 g1.2 g0.3 g1.6 g，所以n(O)1.6 g16 gmol10.1 mol，即n(C)
12、n(H)n(O)0.1 mol 0.3 mol0.1 mol131，选项A中C、H、O的原子个数比为121；选项B中C、H、O的原子个数比为261；选项C中C、H、O的原子个数比为241；选项D中C、H、O的原子个数比可能为131，故正确选项为D。答案 D考点四 有机物分子式和结构式的确定典例4 为了测定一种气态烃的化学式，取一定量的A置于一密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气，学生甲、乙设计了两个方案，均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向，实验前系统内的空气已排尽)：甲：燃烧产物浓硫酸增重2.52 g碱石灰增重1.32 g点燃 生
13、成CO2 1.76 g；乙：燃烧产物碱石灰增重5.60 g灼热CuO 增重0.64 g石灰水增重4 g试回答：(1)根据两个方案，你认为能否求出 A 的最简式？(2)请根据你选择的方案，通过计算求出 A 的最简式。(3)若要确定 A 的分子式，是否需要测定其他数据？说明其原因。解析 最简式表示有机物分子中各原子的个数之比，所以要求出 A 的最简式应先设法求出 A 中 C 原子和 H 原子的物质的量。从两人设计的方案中可看出乙先将产物通过碱石灰，增重的 5.60 g 应为燃烧生成的 CO2 和 H2O 的质量之和，因此无法求出 CO2 和 H2O 各为多少。而甲方案能分别测出产物中CO2、CO
14、和 H2O 的量，进而可以求出 A 中 C、H 的物质的量分别为 0.07 mol 和 0.28 mol，能够求得 A 的最简式为 CH4。答案(1)甲方案可以，但乙方案不能。(2)A的最简式为CH4。(3)不需要，因为此时H的含量已经达到饱和(即最大值)，所以此时最简式就是A的化学式。规律总结1确定有机物分子式和结构式的常用途径2确定分子式的常用方法(1)直接法：密度(相对密度)摩尔质量1 mol分子中各元素原子的物质的量分子式。(2)最简式法：元素的质量分数最简式结合Mr确定分子式。或由Mr和元素的质量分数直接确定分子中各原子的数目，进而确定分子式。(3)平均分子式法：当烃为混合物时，先求
15、出平均分子式，再利用平均值，确定各种可能混合烃的分子式。(4)方程式法：根据化学方程式计算，确定有机物的分子式。利用燃烧反应方程式时，要抓住以下关键点：气体体积变化；气体压强变化；气体密度变化；混合物平均相对分子质量等。命题猜想4 通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。(1)X的分子式是 ；(2)X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表示)；(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是 ；(4)X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z。在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味
16、的物质W，若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率。(要求写出计算过程)解析 首先根据题中数据确定其分子式，然后根据分子式和题中叙述的反应确定X的结构和类别，书写化学方程式，并进行计算。(1)该有机物中含C、H、O的原子个数分别为N(C)4652.2%122，N(H)4613.0%16，N(O)46(152.2%13.0%)161，即分子式为C2H6O。(2)分子式是C2H6O能与金属钠反应，放出氢气，应该为乙醇，化学方程式为2C2H5OH2Na2C2H5ONaH2。(3)乙醇在催化剂的作用下与氧气反应，可生成乙醛(CH3CHO)。答案(1)C2H6O(2)2
17、Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2(3)CH3CHO(4)解：根据题意知，Z为乙酸，W为乙酸乙酯。由化学方程式：CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O46 60 88184 g 120 g m(CH3COOCH2CH3)46184 60120，故C2H5OH过量，应根据CH3COOH的质量计算。m(CH3COOCH2CH3)120 g8860176 g，故该反应的产率为106 g176 g100%60.2%。高考模拟导练 1(2011海南，1)下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是()A甲醇B乙炔C丙烯D丁烷A解析 甲醇在常温下以液态形式存在，乙炔、丙烯
18、、丁烷在常温常压下均以气态形式存在，故选A。2(2011大纲全国理综，7)下列叙述错误的是()A用金属钠可区分乙醇和乙醚B用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和 3-己烯C用水可区分苯和溴苯D用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛解析 乙醇中含有羟基，能与金属钠反应生成氢气，乙醚不能与钠反应，可用金属钠区分乙醇和乙醚，故 A 项正确；己烷不能与高锰酸钾酸性溶液反应，3-己烯能被高锰酸钾酸性溶液氧化而使高锰酸钾酸性溶液颜色褪去，所以可用高锰酸钾酸性溶液区分己烷和 3-己烯，故 B 项正确；苯和溴苯均不能溶于水，但苯的密度比水小，溴苯的密度比水大，若水中加入苯，则苯在上层，若水中加入溴苯，则溴苯在下层，故可
19、用水区分苯和溴苯，C 项正确；甲酸甲酯和乙醛中均含有醛基，均可与新制的银氨溶液发生银镜反应，故不能用新制银氨溶液区分二者，D 项错误。答案 D3(2011新课标全国卷，9)下列反应中，属于取代反应的是()CH3CH=CH2Br2CCl4 CH3CHBrCH2BrCH3CH2OH浓H2SO4CH2=CH2H2OCH3COOHCH3CH2OH 浓H2SO4CH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3浓H2SO4C6H5NO2H2OABCDB解析 反应是由双键变为单键，故属于加成反应；反应是生成了碳碳双键，故属于消去反应；反应是酯化反应，属于取代反应；反应是NO2 取代了苯环上的一个氢原子，也属于
20、取代反应。故 B 正确。4(2011福建理综，8)下列关于有机化合物的认识不正确的是()A油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳B蔗糖、麦芽糖的分子式都是 C12H22O11，二者互为同分异构体C在水溶液里，乙酸分子中的CH3 可以电离出 HD在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应解析 油脂是高级脂肪酸的甘油酯，由 C、H、O 三种元素组成，所以完全燃烧的产物为 CO2 和 H2O，A 正确；B 正确，蔗糖、麦芽糖的分子式均为 C12H22O11，二者结构不同，互为同分异构体；C 项，CH3COOH 分子在水溶液中，COOH电离出 H，CH3 不能电离，C 错误；D 正确，
21、苯在一定条件下，可以与浓硝酸、液溴等发生取代反应。答案 C5(2011广东理综，7)下列说法正确的是()A纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色B蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质C溴乙烷与 NaOH 乙醇溶液共热生成乙烯D乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇C解析 淀粉遇碘变蓝色，是其化学特征，而纤维素遇碘不变蓝色，A 错；蛋白质是混合物，既不是电解质，也不是非电解质，葡萄糖属于非电解质，B 错；食用植物油水解生成丙三醇，而不是乙醇，D 错。6下列除去杂质(括号内为杂质)的方法正确的是()乙烷(乙烯)光照条件下通入 Cl2，气液分离乙酸乙酯(乙酸)用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液苯(乙酸)用氢氧化钠溶液洗涤、分液
22、乙醇(乙酸)加足量生石灰、蒸馏ABCDB解析 光照条件下，乙烷与 Cl2 取代，乙烯与 Cl2 不反应，错 误；CH3COOH NaOH=CH3COONa H2O，CH3COONa 溶于水中，苯与水不互溶，分液后除杂，正确；2CH3COOHCaO(CH3COO)2CaH2O，乙醇沸点低，(CH3COO)2Ca 沸点高，正确。7某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于 150，若已知其中氧的质量分数为 50%，则分子中碳原子的个数最多为()A4 B5 C6 D7B8下列叙述不正确的是()A乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同B淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同C煤油可
23、由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠D和 CH3CH=CH2 互称为同分异构体A解析 乙烯与 Br2 发生加成反应而使溴水褪色，苯与溴水发生萃取而使溴水褪色，A 错误；淀粉水解成葡萄糖，油脂水解成甘油和高级脂肪酸，蛋白质水解成氨基酸，B 正确；煤油比 Na 密度小，可用于保存少量钠；二者的分子式相同，互为同分异构体。91 体积某气态烃和 2 体积氯化氢发生加成反应后，最多还能和 6 体积氯气发生取代反应。由此可以断定原气态烃是(气体体积均在相同条件下测定)()A乙炔B丙炔C丁炔D1,3-丁二烯B解析 设烃分子式为 CxHy，则加成 2 体积 HCl 后生成物的分子式为 CxHy2Cl2，
24、而分子中每 1 mol H 即能与 1 mol Cl2发生取代反应，则 y26，求得 y4。依次验证，A 的分子式为 C2H2，B 的分子式为 C3H4，C 的分子式为 C4H6，D的分子式为 C4H6，B 为正确答案。10a mL 三种气态烃的混合物与足量的氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状况(常温、常压)，体积共缩小 2a mL。则这三种烃可能是()ACH4、C2H4、C3H4BC2H6、C3H6、C4H6CCH4、C2H6、C3H8DC2H4、C2H2、CH4A解析 设混合烃的平均组成为 CxHy，根据完全燃烧通式CxHy(xy4)O2点燃 xCO2y2H2O(l)V 1 1y4 a2a
25、则 1y42，y4符合分子中平均 H 原子数等于 4 的烃。11环氧氯丙烷是制备环氧树脂的主要原料，工业上有不同的合成路线，以下是其中的两条(有些反应未注明条件)。完成下列填空：(1)写出反应类型：反应_，反应_。(2)写出结构简式：X_，Y_。(3)写出反应的化学方程式：_。(4)与环氧氯丙烷互为同分异构体，且属于醇类的物质(不含结构)有_种。CH3COOCH2CH=CH2取代反应加成反应H2O CH3COOHHOCH2CH=CH23OH-12化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物质量确定有机物的组成，装置如下图所示，是用燃烧法确定有机物化学式常
26、用的装置。回答下列问题：(1)产生的氧气按从左到右流向，所选择装置各导管的连接顺序是_。(2)C 装置中浓 H2SO4 的作用为_。(3)D 装置中 MnO2 的作用为_。(4)E 中 CuO 的作用为_。(5)若准确称取 0.90 g 样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后，A 管质量增加 1.32 g，B 管质量增加0.54 g，则该有机物最简式为_。解析 实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2 和 H2O 的质量，来确定是否含氧及 C、H、O 的个数比，求出最简式。因此生成 O2 后必须除杂(主要是除 H2O)。然后与样品完全反应。(5)m(CO2)1.32 gn(CO2)0.03 molm(C)0.36 g；m(H2O)0.54 gn(H2O)0.03 molm(H)0.06 gm(O)0.48 gn(O)0.03 mol。则 n(C)n(H)n(O)121，有机物的最简式为 CH2O。答案(1)g f e h i c d(d、c)a b(b、a)(2)吸收水分、干燥氧气(3)催化剂、加快产生 O2 的速率(4)使有机物更充分的氧化为CO2、H2O(5)CH2O返回