Na、NaOH在有机计算中的技巧归纳
时间:2013-11-14 17:12 来源:未知 作者:吴琼 点击:次 所属专题: 有机计算 氢氧化钠 金属钠
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在处理有机化学的习题时,某物质在反应中消耗Na或NaOH的最大量的计算,是经常遇到的题型之一,现就这一问题予以归纳。
一、与钠反应的物质——含–OH的物质
在高中化学教材中所涉及到的含–OH的有机物,都能与钠反应。如醇(R–OH)、酚(C6H5–OH)、羧酸(R–COOH)。由于这些物质与Na反应时,总是1mol –OH与1mol Na反应,生成0.5mol H2,所以我们可以得出这样的结论:等物质的量的有机物与足量的Na反应时,消耗Na的物质的量之比等于有机物分子中所含–OH(包括–COOH)数之比。
例1.等物质的量的下列物质,与足量的金属钠反应时,消耗Na的物质的量由多到少的次序是。
①②③④
解析:由于①中有一个羟基、②中有两个羟基、③中有一个羟基、④中有三个羟基,所以消耗Na的物质的量由多到少的次序是④>②>①=③。
二、与NaOH反应的物质——酸或能水解的物质
1.与酸反应
由于NaOH是一种强碱,因此它能与酸反应。在高中化学所涉及到的有机物中,属于酸的有羧酸和苯酚,它们都能和NaOH反应,生成相应的盐。
R–COOH + NaOH → R–COONa + H2O
+ NaOH → + H2O
由于1mol羧基或酚羟基均能消耗1mol NaOH,所以当有机物与NaOH反应时,如果仅有羧基和酚羟基(或其中之一)参与反应,则消耗NaOH的多少,是由有机物分子中羧基和酚羟基的总数决定的。
2.与能水解的物质反应
我们知道,酯和卤代烃均能在碱性条件下水解并消耗NaOH。
R–COOR΄ + NaOH → R–COONa + R΄OH
R΄–X + NaOH → R΄OH + NaX
需要注意的是,如果R΄所代表的是苯环,则表示水解后生成了酚,而酚还会消耗NaOH。
R–COOC6H5 +2NaOH → R–COONa + C6H5ONa + H2O
+ NaOH → + NaX+ H2O
所以若是这种情况,要特别注意水解后生成的酚还会消耗NaOH,则有机物所消耗的NaOH会相应多出1mol。
综上所述,在分析有机物与NaOH反应所消耗NaOH的多少时,首先要区分反应情况是中和还是水解。如遇酯或卤代烃在碱性条件下的水解,则先要考虑其水解所消耗的NaOH,然后再加上水解产物中和所消耗的NaOH。
例2.草药秦皮中含有的七叶树内酯(如下图,环上的氢原子未画出,每个折点表示一个碳原子)具有抗菌作用,若1mol七叶树内酯分别与足量的浓溴水、NaOH溶液、H2完全反应,则消耗Br2、NaOH和H2的物质的量分别为( )
A.3mol,2mol,5mol B.3mol,4mol,4mol
C.2mol,3mol,4mol D.3mol,4mol,5mol
解析:此物质与NaOH反应时既有水解又有中和,水解消耗了2mol NaOH,中和又消耗了2mol NaOH,共消耗了4mol NaOH。结合其他信息,正确答案为B。
例3.已知卤代烃(R–X,R为烷基或苯基)在碱性条件下能发生反应:R–X + H2O →ROH + HX。现有某有机物的结构简式如下:
1mol该有机物与足量的NaOH溶液共热,充分反应后,最多消耗NaOH的物质的量为()
A. 5mol B.6mol C.8mol D.4mol
解析:与苯环直接相连的Cl、Br两个原子水解共消耗4mol NaOH,另一个Br原子水解消耗1mol NaOH,酯水解消耗2mol NaOH,中和羧基消耗1mol NaOH,总共消耗8mol NaOH。故答案为C。
练习:
1. A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗三种醇的物质的量之比为()
A.3:2:1B.2:6:3C.3:1:2D.2:1:3
2.药物阿司匹林的结构式是,1mol阿司匹林与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为()
A. 1mol B.2mol C.3mol D.4mol
3.某有机物A是农药生产中的一种中间体,其结构简式为,关于A的叙述正确的是()
A.属于芳香烃
B.易溶于水
C.1molA可与3mol NaOH反应
D.一定条件下可发生加成和消去反应
练习参考答案:1.D2.C3.C
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