多官能团有机物试题分类例析
官能团是决定有机物的化学特性的原子或原子团,它是烃的衍生物的性质之源,反应之本。对多官能团物质的考查,不仅能考查学生对基础知识的掌握程度,而且能考查学生将题给信息进行综合、对比、分析、判断等多种能力。下面从不同类型的试题中精选数例加以说明,供大家参考。
一. 从定性角度考查
1. 已知物质的结构推断物质的性质
有机物的主要化学性质是由其结构中的官能团决定的。分子中有多种官能团那么就会有多重性质。
例1. (2002年全国高考理综题)
L—多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L—多巴酸碱性的叙述正确的是( )
A. 既没有酸性,又没有碱性
B. 既具有酸性又具有碱性
C. 只有酸性,没有碱性
D. 只有碱性,没有酸性
解析:试题将官能团的性质置于诺贝尔奖情景中考查,体现化学与高新科技的融合。L—多巴中含有羧基(—COOH)、酚羟基(—OH)呈酸性,氨基()呈碱性。答案为B。
2. 根据性质推测有机物的结构
例2. 下列有机物中既能发生酯化反应、加成反应,又能发生水解反应的是( )
A.
B.
C.
解析:解答这类题时应根据反应类型推测有机物可能存在的官能团,然后进行综合分析得出结论。
能发生酯化反应的官能团有羧基和羟基,能发生加成反应的官能团有碳碳双键、碳碳叁键和醛基,能发生水解反应的有卤代烃、酯类物质。糖类物质及多肽和蛋白质。故答案为A、C。
3. 含有多官能团的有机物要注意官能团之间的干扰
例3. 醛类因易被氧化为羧酸,而易使酸性溶液或溴水褪色。向乙醛中滴入酸性
溶液,可观察到的现象是__________。现已知柠檬醛的结构式为:
若要检验出其中的碳碳双键,其实验方法是_________________。
解析:对于多官能团有机物,鉴别一种官能团是要考虑另一种官能团是否会造成干扰。柠檬醛分子中含有和
,
通常用溴水或酸性
溶液检验,但
也能使溴水或酸性
溶液褪色。因此此题的实验方法的设计是先破坏醛基(变为
),避免
的存在对
的检验带来的干扰,最后确证
的存在可用溴水或酸性
溶液作试剂。故答案为:溶液紫色褪去。先加入足量的具有弱氧化性的银氨溶液,然后再加入酸化的
溶液,若
溶液的紫色褪去,则可证明有
存在。
二. 从定量角度考查
在解与多官能团有机物有关的计算题时,应正确认识有机物结构,认真分析结构可能具有的性质。全面分析是解答的关键。
1. 溴水与含酚羟基的物质反应
例4. 草药莪术根茎中含有一种色素,它的结构简式为:
用它制成的试纸可以检验溶液的酸碱性。能够跟1 mol该化合物起反应的(水溶液)或H2的最大用量分别是( )
A. 3 mol,3mol B. 3 mol,5 mol
C. 6 mol,8 mol D. 6 mol,10 mol
解析:由莪术根茎的结构可知,它具有酚、烯和酮的通性。苯环上羟基的邻、对位上的H可被Br取代,易与Br2或H2发生加成反应,苯环和羰基也能与
发生加成反应。因此,1 mol该化合物能和 4 mol
Br2发生取代反应,与2 mol
Br2发生加成反应,与10 mol
H2发生加成反应。选D。
2. 酚酯类物质与氢氧化钠反应
例5. 如结构图,黄曲霉素()是污染粮食的真菌霉素,有致癌性。跟 1 mol该化合物起反应的H2和NaOH的最大量分别为( )
A. 6 mol,2 mol B. 7 mol,2 mol
C. 6 mol,1 mol D. 7 mol,1 mol
解析: 与H2反应的有、苯环和羰基。与
反应时发生水解,该酯的水解产物中存在酚羟基,而酚羟基也要消耗等量的氢氧化钠。故答案为A。
3. 羧酸与氢氧化钠反应
例6. 已知卤代烃在碱性条件下易水解,某有机物的结构简式如下:
1 mol该有机物与足量的溶液混合共热,充分反应最多消耗
,将所得溶液蒸干后,再与足量的碱石灰共热,又消耗b mol
,则a和b的值分别为___________。
解析:根据有机物的结构,对它在碱溶液中的反应作理想的分步分析。
第一步,结构中的和
在碱性条件下发生水解反应,其反应方程式为:
第二步,水解产物与反应。综观上述水解产物,能与
反应的有3 mol酚羟基,2 mol HBr,1 mol碳酸,则消耗
。
将所得溶液蒸干后,因产物中含有2 mol ,加热时可与2 mol
发生脱羧反应。
综上分析,得。
4. 新制氢氧化铜与醛基的反应
例7. 已知某有机物的分子结构如下,1 mol该有机物分别与足量的钠、氢氧化钠溶液,新制氢氧化铜浊液(可加热)反应时所消耗的钠、氢氧化钠和氢氧化铜的物质的量之比为( )
A. 6:4:5 B. 3:2:2
C. 3:2:3 D. 6:4:1
解析:与钠反应的有醇羟基、酚羟基和羧基,与反应的有酚羟基和羧基,与新制的
反应的有醛基和羧基。根据官能团的数目可确定各自的量。但必须注意的是醛基的氧化产物是羧基,也会与
反应。故正确答案是C。
三. 综合考查
例8. 某有机物广泛存在于许多水果内,尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。该化合物具有如下性质:①在25℃时,电离常数
;②
(或
)
有香味产物;③
慢慢产生1.5 mol气体;④A在一定温度下的脱水产物(不是环状化合物)可和溴水发生加成反应。试回答:
(1)根据以上信息,对A的结构作出的判断是_______________。
A. 肯定有碳碳双键
B. 有两个羧基
C. 肯定有羟基
D. 有官能团
(2)有机物A的结构式(不含)为_____________。
(3)A脱水产物和溴水反应的化学方程式______________。
(4)A的一个同类别的同分异构体是__________________。
解析:(1)根据信息①可知,A分子中有2个;由信息②可知,A分子中有醇羟基;由信息③可得,
。故A分子中有2个
,1个
,选B、C。
(2)采用残基法可得:,又已知A中不含
,则可看作是乙烷分子中的3个H被1个
、2个
取代,即有:
(3)根据信息④和上述(2)的结论可知,A脱水可生成两种产物:或
,故与溴水反应的化学方程式为:
或
(4)利用上述(2)的结论可知,A属羟基酸,故与A同类别的同分异构体是
年级 | 高中 | 学科 | 化学 | 版本 | 期数 | ||||||||
内容标题 | 多官能团有机物试题分类例析 | ||||||||||||
分类索引号 | G.622.46 | 分类索引描述 | 辅导与自学 | ||||||||||
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