有機化學易錯題歸類剖析

■湖北省武漢市第一中學

同學們對有機化學部分主要在以下四類問題上容易出錯，即常見有機物的檢驗與鑒別，常見有機物的除雜、分離、提純，限制條件的有機物同分異構體的書寫，定量型有機反應方程式的書寫。

一、常見有機物的檢驗、鑒別問題

例1下列物質的鑒別錯誤的是( )。

A.苯、乙醇、四氯化碳可以用水鑒別，硝基苯、乙醇、乙酸不能用水鑒別

B.證明甲酸溶液中存在甲醛時，將試液與足量NaOH溶液混合后，蒸餾產物可發生銀鏡反應，則有甲醛

C.僅用溴水既可鑒別苯、四氯化碳、苯酚溶液又可鑒別裂化汽油、四氯化碳、己烯

D.僅用酸性高錳酸鉀溶液既可鑒別苯、甲苯、乙醇，也可鑒別乙醛、乙酸、乙酸乙酯

解析：A項，苯和四氯化碳都不溶于水，但苯的密度比水的小，四氯化碳的密度比水的大，而乙醇與水混溶，可鑒別；雖然硝基苯不溶于水，但乙醇、乙酸都與水混溶，不能用水鑒別，A項正確。B項，甲酸中也有醛基結構，即使與NaOH溶液中和后生成的甲酸鈉也能發生銀鏡反應，而通過蒸餾可使甲醛與甲酸鈉溶液分離開，B項正確。C項，苯、四氯化碳均可萃取溴水中的溴而使其褪色，但苯比水輕，上層呈橙紅色，四氯化碳中則下層呈橙紅色，苯酚與溴水反應產生白色沉淀，可以鑒別；由于裂化汽油中也含有烯烴，因此溴水不能將己烯和裂化汽油鑒別出來，C項錯誤。D項，雖然甲苯、乙醇均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，但甲苯加入到酸性高錳酸鉀溶液中不會立即反應，先看到溶液出現分層現象，而乙醇則與其混溶，苯只能看到分層，可鑒別；乙醛能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，乙酸、乙酸乙酯不能，但乙酸會在其中溶解而乙酸乙酯則分層，可鑒別，D項正確。答案為C。

知識點：檢驗、鑒別有機物的常見試劑及反應現象(見表1)。

表1

二、有機物分離、除雜、提純問題

例2完成下列實驗所選擇的試劑、裝置或儀器(見表2，夾持裝置已略去)均正確的是( )。

表2

解析：A項，認為正確的原因是乙酸中羧基上的氫比乙醇中羥基上的氫活潑，Na先與乙酸反應，生成乙酸鈉后蒸餾，即可得到乙醇。其實活潑金屬鈉和乙酸、乙醇均能反應，應該選用CaO，與乙酸充分反應后再蒸餾得到乙醇，A項錯誤。B項，通常情況下，苯酚在水中的溶解度較小，但是它能溶解在乙醇、苯等溶劑中，無法用過濾法除去，B項錯誤。需要注意的是，即使是苯酚的濁液，要得到苯酚也只能通過靜置分液，而不能用過濾法，因為苯酚的濁液是乳濁液，靜置后會分層，只能用分液法分離出苯酚。C項，加熱時碘會升華，與NaCl分開，但缺少回收氣態碘的裝置，C項錯誤。溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱后發生消去反應，生成乙烯氣體，但因乙醇揮發而混入乙烯氣體中，且乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此必須先用水吸收揮發出的乙醇，再通入酸性高錳酸鉀溶液中檢驗乙烯，故D項正確。答案為D。

知識點：分離、提純有機物的常用方法及要點。

(1)蒸餾和重結晶(見表3)。

表3

(2)萃取分液。

①液—液萃取。

利用有機物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同，將有機物從一種溶劑轉移到另一種溶劑的過程。如用苯提取碘水中的碘單質。

②固—液萃取。

用有機溶劑從固體物質中溶解出有機物的過程。如用石油醚從青蒿中提取青蒿素。

練習一

1.可用來鑒別己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一組試劑是( )。

A.氯化鐵溶液、溴水

B.碳酸鈉溶液、溴水

C.酸性高錳酸鉀溶液、溴水

D.酸性高錳酸鉀溶液、氯化鐵溶液

2.如表4，為進行Ⅰ項中的除雜實驗(括號內為雜質)，請從Ⅱ項中選出最合適的一種試劑，從Ⅲ項中選出一合適的方法分離，將標號填在后面的答案欄內。

表4

答案：1.C 提示：能使溴水褪色的是己烯，遇溴水產生白色沉淀的是苯酚，使酸性高錳酸鉀溶液褪色的是甲苯，與酸性高錳酸鉀溶液和溴水均不反應的是乙酸乙酯。

2.①De ②Aa ③Eb ④Bc⑤Cb

三、有機物同分異構體的書寫問題

有機物同分異構體的尋找和書寫是高考有機化學試題中的難點，此類試題中難度較大又很容易出錯的主要有以下兩類。

1.限定條件的含氧芳香有機物的同分異構體書寫。

解答流程：依據信息依次確定有機物的不飽和度、官能團的類別和數目，再按照類別異構—骨架異構—位置異構的順序依次書寫。

另外，對于以下的同分異構體書寫的基本知識和結論應在平時的學習中熟練掌握。

(1)三種常見烷烴基的種數及結構。

①丙基(—C3H7)的同分異構體有2種，結構簡式分別為。

②丁基(—C4H9)的同分異構體有4種，結構簡式分別為、。

③戊基(—C5H11)的同分異構體有8種(結構簡式可不要求)。

(2)苯環上有三個取代基的有關結論。

①三個取代基相同(a、a、a)時，有3種同分異構體。

②三個取代基中有兩個相同(a、a、b)時，有6種同分異構體。

③三個取代基均不同(a、b、c)時，有10種同分異構體。

(3)苯環上一取代物僅一種的有機物只有以下四類情況。

④苯環上有四個取代基，有(a、a、a、a)，(a、a、a、b)，(a、a、b、b)，(a，a，b，c)四種可能。

(4)含有苯環的酯有三類。

①芳香酸酯(苯某酸某酯)，②芳香醇酯(某酸苯某醇酯)，③苯酚酯(某酸苯酚酯)。

例3L是D(C7H8O2)的同分異構體，可與FeCl3溶液發生顯色反應，1mol的L可與2mol的Na2CO3反應，L共有____種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3∶2∶2∶1的結構簡式為____、____。

解析：題意即是尋找苯環上有三個不同取代基有機物，容易由前面結論知共有10種，減去G，答案是9種。

2.含有以sp3雜化方式成鍵的N原子的有機物同分異構體書寫。

解答流程：N原子以sp3雜化方式成鍵時，共有三種形式，分別是。若N原子以氨基(—NH2)形式接入時，則用“等效氫”法，即數出余下結構中“等效氫”的種數即可；另外兩種形式則用“插入法”分析，即將它們分別作為二價、三價基團插入到余下結構中。

例5F的同分異構體中含有苯環的還有____種(不考慮立體異構)。其中核磁共振氫譜中有4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是____(寫出其中一種的結構簡式)。

解析：此題由于種數較多，是當年高考有機題中難度最大的一問，在高考中考生得分率極低，但是用前述解答流程卻可快速正確地得出結論。具體分析如下：

綜上，滿足題意的有機物共有5+3+4+2+2+1+1+1+1-1=19種。

a.苯環上只有兩個取代基且互為鄰位；

b.既能發生銀鏡反應又能發生水解反應。

練習二

1.寫出芳香化合物C8H8O3滿足下列條件的所有同分異構體：___。

a.能發生銀鏡反應；

b.苯環上的一氯代物只有一種。

2.有機物Cl—CH2—CH2—NH2的同分異構體共有____種。

2.4

四、定量型有機化學反應方程式的書寫問題

定量型有機化學反應方程式的主要類型。

(1)烯烴、炔烴、芳烴與H2加成反應。

(2)烯烴、炔烴與溴水加成反應。

(3)苯酚或酚類與濃溴水發生取代反應，或酚類與Na2CO3溶液、NaOH溶液的反應。

(4)鹵代烴的水解反應。

(5)鹵代烴的消去反應。

(6)含有醛基的物質與新制銀氨溶液或新制Cu(OH)2溶液反應。

(7)羧酸與醇的酯化反應。

(8)酯類(或含有肽鍵的物質)的水解反應。

(9)高聚物的水解反應。

(10)縮聚反應。

復習中建議對這些定量型有機化學反應方程式的書寫進行專項訓練，熟練掌握。在這些定量型有機化學反應中，容易出錯的是含有多種(或多個)官能團的有機物或高聚物發生水解反應的方程式。

例7(1)寫出乙酰水楊酸的一種衍生物與足量NaOH溶液反應的化學方程式：____。

解析：注意問題(1)中含有碳酸酯的結構片段，問題(2)根據信息，酰氯部分也要水解。

易錯點：書寫此類反應方程式的錯誤主要有——水解時有機物斷鍵部位不清以及消耗H2O或NaOH的物質的量判斷不清，特別是有機物與NaOH反應后生成水的物質的量容易錯。

解答策略：有機化學中的水解反應只有三類，鹵代烴、酯基、肽鍵。

確定消耗NaOH的量時，分兩步：先考慮在酸性條件下完全水解的情況，再考慮生成物消耗NaOH的量。高聚物水解時，不要忘記聚合度。定量型有機化學反應中，生成水的量通過O原子守恒來確定。

練習三

寫出它在酸性條件下完全水解的化學方程式。

答案：