2024届高三化学二轮专题——有机推断题(含解析)

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名称 2024届高三化学二轮专题——有机推断题(含解析)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2024-01-25 13:39:51

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2024届高三化学二轮专题——推断题
1.以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体(Ⅰ)的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中所含官能团的名称为   。
(2)B→C的反应类型为   。
(3)D中碳原子的杂化轨道类型有   ;其中,电负性最大的元素为   。
(4)写出F→G的化学方程式   。
(5)B的同分异构体中,满足下列条件的结构有   种;其中,核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为   。
条件:①含有苯环;
②与溶液发生显色反应;
③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上。
(6)利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程:
根据上述信息,写出以乙醇和为原料合成的路线(无机试剂任选)    。
2.叶酸拮抗剂(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下:
已知:①++

回答下列问题:
(1)F的分子式   。
(2)A的结构简式为   。
(3)A→B,D→E的反应类型分别是   ,   。
(4)M中虚线框内官能团的名称为a   ,b   。
(5)结合上述信息,写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式   。
(6)B有多种同分异构体,同时满足下列条件的同分异构体有   种(不考虑立体异构)。
①苯环上有2个取代基
②能够发生银镜反应
③与溶液发生显色反应
其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为   。
3.抗击新型冠状病毒的潜在用药之一肉桂硫胺的一种合成路线如下(部分条件已略):
按要求回答下列问题。
(1)C的分子式为   ;A的结构简式为   ,F中官能团的名称为   。
(2)B→C反应类型为   ;为检验C中所含官能团种类,所需试剂有   。
(3)写出的反应化学方程式:   。
(4)与苯丙酸(F的加氢产物)互为同分异构体的含酯基的一取代芳香族化合物有   种;写出其中支链上核磁共振氢谱有3组吸收峰、且峰面积之比为的同分异构体的结构简式:   。
(5)参考以上合成路线信息,以1-丙醇和必要的试剂为原料,合成正丁酸。将合成路线写在下列方框中。   
……
4.中国工程院院士、国家卫健委专家组成员李兰娟团队初步测试,在体外细胞实验中显示:阿比朵尔在10~30μmol浓度下,与药物未处理的对照组比较,能有效抑制新冠病毒达到60倍。阿比朵尔的合成路线如图:
已知:,请回答:
(1)E的分子式为   ,D的结构简式为   。
(2)反应①可看作分为两步进行,第一步为:+CH3NH2→;第二步反应的方程式为   ,反应类型为   。
(3)反应③的试剂a是   。
(4)由C到F的过程中,设计反应③的目的是   。
(5)反应⑥在乙酸介质中进行,写出其化学方程式   。
(6)H是B的同分异构体,满足下列条件的H的结构有   种(不考虑立体异构)。
A.分子结构中含有五元环
B.分子结构中含有氨基(—NH2)
C.能与碳酸氢钠溶液反应产生气体
写出符合上述条件且核磁共振氢谱有五组峰的结构简式   (只需写一种)。
5.化合物H是一种常见的药物的中间体,工业上常通过如下途径合成:
请回答下列问题:
(1)A→B的反应条件是   ,H中含氧官能团的名称为   ,化合物D的结构简式是   。
(2)下列说法错误的是____。
A.化合物A最多14个原子共平面
B.化合物B能发生氧化反应、加成反应和取代反应
C.化合物H的分子式为C15H20O4
(3)写出F→G发生的化学反应方程式   。
(4)乙酸乙酯和丁酸的分子式相同,丁酸气味难闻且有腐臭味,而乙酸乙酯气味香甜,解释这两种物质为什么闻起来气味不同:   。
(5)依据上述合成路线设计以乙醇为原料制备( HOOCCH2COOH)的合成路线,(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)    。(合成路线常用的表示方法为:A …B 目标产物)
6.褪黑激素的前体K的合成路线如下。
已知:(R表示烃基或氢)
(1)A能发生银镜反应。A中所含的官能团有   。
(2)D→E的反应类型是   。
(3)试剂W的分子式是,其结构简式是   。
(4)G中只含酯基一种官能团。生成G的反应方程式是   。
(5)F的分子式为。M的结构简式是   。
(6)由K合成Q(),Q再经下列过程合成褪黑激素。
①X的结构简式是   。
②Z的结构简式是   。
③试剂b是   。
7.H是一种抗抑郁药,用于治疗和预防忧郁症及其复发,其合成路线如下:
已知:
(1)A中含有的官能团的名称为   。
(2)C→D的反应需经历C→X→D的过程,则C→X反应类型为   。
(3)G的分子式为C16H12Cl2O,其结构简式为   。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①分子中有5种不同化学环境的氢原子;
②碱性水解后酸化得到2种同碳原子数的产物,且均含有2种官能团。
(5)写出以甲苯和为原料制备的合成路线流程图。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)   。
8.有机物K是重要的药物中间体,一种K的合成路线如下:
已知:①
② +
回答下列问题:
(1)G中官能团的名称是   。
(2)1molB生成C需要   molNaOH。
(3)物质J的名称是   ,F的结构简式分别为   。
(4)H与J反应生成K的化学方程式为。   。
(5)L是D与乙醇酯化后的产物,同时满足下列条件的L的同分异构体有   种,写出一种其中核磁共振氢谱峰面积之比为1: 1: 2: 6的结构为   。
①能发生水解反应且1mol物质需要2molINaOH发生反应
②含有苯环
(6)参照上述合成路线,设计以CH3COOH和为原料合成的合成路线。   
9.化合物E(5.5-二乙胺基戊酮)是合成抗疟疾药物磷酸氯喹的重要中间体,其合成路线及相关反应如下所示:
已知: ;
② RNHR′+HBr。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为   ,物质B的分子式为   ,检验C中是否含有B所用试剂为   。
(2)由C生成D的化学方程式为   ,试剂a的结构简式为   ,F生成G的反应类型为   。
(3)物质H与C互为同分异构体,满足下列条件的H共有   种。
①能发生银镜反应 ② 与足量金属钠反应产生
其中核磁共振氢谱显示有4种峰,峰面积之比为 的物质的结构简式为   。
(4)参照题中所给信息,请设计以 为原料(其他试剂任选),合成 的路线   。
10.黄酮哌酯是一种解痉药,可通过如下路线合成:
回答问题:
(1)A→B的反应类型为   。
(2)已知B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应的化学方程式为   。
(3)C的化学名称为   ,D的结构简式为   。
(4)E和F可用   (写出试剂)鉴别。
(5)X是F的分异构体,符合下列条件。X可能的结构简式为   (任马一种)。
①含有酯基 ②含有苯环 ③核磁共振氢谱有两组峰
(6)已知酸酐能与羟基化合物反应生成酯。写出下列F→G反应方程式中M和N的结构简式   、   。
(7)设计以为原料合成的路线   (其他试剂任选)。已知:+CO2
11.有机化合物G是抗炎症、抗肿瘤的药物。以有机化合物A和醛X为原料制备该药物的合成路线如下:
已知:Ⅰ.;
Ⅱ.R-COOH+R’-NH2+H2O;
Ⅲ.R-CN
回答下列问题:
(1)醛X的名称是   ,F中的官能团名称是   。
(2)C的结构简式是   ,C生成D的反应类型是   。
(3)E的同分异构体中,满足下列条件的同分异构体(不考虑立体异构)有   种,其中有5种不同化学环境的H,且个数比为2∶2∶1∶1∶1的同分异构体的结构简式是   。
①含氰基②属于芳香族化合物 ③与溶液反应放出气体
(4)写出以苯甲醇()为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选):   。
12.新型耐火材料M由三种短周期元素组成,涉及M的转化关系如图所示:
已知:气体E是直线形三原子分子;气体G能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;化合物A,C的实验式中的原子总数和电子总数均相等(图中的某些产物未列出)。请回答下列问题:
(1)气体G分子的VSEPR模型为   ,空间结构为   。
(2)白色沉淀K是两性氢氧化物,写出其酸式电离的电离方程式   。
(3)组成M的三种元素的第一电离能由大到小的顺序为   (用元素符号表示)。
(4)反应①的化学方程式为   。
(5)设计实验确定溶液F中所含溶质的阴离子的方法:   。
13.多环化合物是合成很多药物的中间体,下面是一 种多环化合物G的合成路线:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为   ,由B生成D的反应类型为   。
(2)下列说法正确的是    ( 填标号)。
a. A侧链上的碳原子的杂化类型有sp和sp2
b.B所含元素电负性最大的为O
c.C分子中所有原子一定共面
d.D分子中手性碳原子数目为2
(3)E中含氧官能团的名称为   ,E →F反应的方程式为   。
(4)C的同分异构体中,同时满足以下两个条件的有   种 ( 考虑立体异构)。
i.除苯环外不含其他的环状结构;
ii. 能发生银镜反应;
(5)写出G的结构简式    。
(6)结合题中相关信息,设计以和为原料制备的合成路线   (其他无机试剂任选)。
14.聚酰亚胺是一种高性能特种工程材料,已广泛应用在航天航空、有机光电等领域。一条制备某聚酰亚胺(Q)的路线如图:
Q的结构简式:
已知: R1COOH+R2COOH
(1)A的结构简式是   。
(2)B中的含氧官能团的名称是   。
(3)C→D的反应类型是   。
(4)关于G的说法正确的是   。
a.核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的H原子
b.不存在含有1个苯环及3个醛基的同分异构体
c.分子中所有原子共平面
(5)N的结构简式是   。
(6)制备1molQ,消耗K和P的物质的量之比是   ,同时产生   mol小分子物质。
15.化合物G可用于药用多肽的结构修饰,其人工合成路线如下:
(1)A分子中碳原子的杂化轨道类型为   。
(2)B→C的反应类型为   。
(3)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:   。
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;②碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化。
(4)F的分子式为,其结构简式为   。
(5)已知:(R和表示烃基或氢,表示烃基);
写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)   。
16.
(1)I是合成中药丹参主要活性成分的关键化合物,它的一种合成路线如下:
已知: (Ph表示苯基)
请回答:
A的名称是   。
(2)I的官能团的名称是   。
(3)C →D的反应类型为   。
(4)写出E与F反应生成G的化学方程式   。
(5)写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式   。
(i)能发生银镜反应;
(ii) 能发生水解反应;
(iii) 核磁共振氢谱表明有4组峰且峰面积之比为6:2:1:1.
(6)参考上述合成路线,以溴苯为原料,设计合成(反应条件可不写)   。
答案解析部分
1.【答案】(1)酮羰基、氯原子
(2)消去反应
(3)、;Cl或氯
(4)
(5)13;
(6)
【解析】【解答】(1)由图可知,A中所含官能团的名称为酮羰基、氯原子;
(2)B发生消去反应生成碳碳双键得到C,为消去反应;
(3)D中饱和碳原子为sp3杂化,苯环上碳、碳碳双键两端的碳原子为sp2杂化;同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;故其中电负性最大的元素为Cl或氯;
(4)F发生酯化反应生成G,反应为;
(5)B除苯环外寒烟1个氯、3个碳、1个氧,其同分异构体中,满足下列条件:
①含有苯环;②与溶液发生显色反应,含酚羟基;③含有2个甲基,且连在同一个碳原子上;
若含有-OH、-CCl(CH3)2,则由邻间对3种;若含有-OH、-CH(CH3)2、-Cl,则为3个不相同的取代基在苯环上有10种情况;故共13种情况;
核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶1,则结构对称性很好,结构简式为;
(6)乙醇氧化为乙酸,乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙酸乙酯和发生已知反应原理生成产品,故流程为:。
【分析】(1)根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;
(3)依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;
(4)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(6)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
2.【答案】(1)
(2)
(3)还原反应;取代反应
(4)肽键(或酰胺键);羧基
(5)n
(6)15;
【解析】【解答】由已知信息①可知,与 反应时断键与成键位置为,由此可知A的结构简式为,其他物质的结构简式已知,结合反应进行分析。
(1)根据结构简式可知,F的分子式为;
(2)由已知信息①可知,与 反应时断键与成键位置为,由此可知A的结构简式为,故答案为:;
(3)是转化为,组成上去氧加氢,属于还原反应;是醛基连接的碳原子上的氢原子被溴原子替代,属于取代反应;
(4)中虚线框内官能团为肽键或酰胺键,官能团为羧基;
(5)丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯,可以理解为丁二酸酐水解为丁二酸后再与乙二醇发生缩聚反应,则反应方程式为:;
(6)的结构简式为,的同分异构体满足下列条件:②能够发生银镜反应,③与溶液发生显色反应,说明含有醛基、酚羟基,①苯环上有2个取代基,其中一个为,另外一个为、中烃基失去氢原子形成的基团,前者有3种,后者有2种,2个取代基有邻、间、对3种位置关系,故符合条件的同分异构体共有种,其中核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为6:2:2:1:1的结构简式为:。
【分析】(1)根据结构书写出分子式
(2)根据B结合发生的反应类型即可写出结构简式
(3)根据反应物和生成物判断反应类型
(4)根据化学式即可判断出官能团
(5)根据反应物以及类型即可写出方程式
(6)根据结构式以及给出的要求写出结构简式
3.【答案】(1)C8H8O;;碳碳双键 羧基
(2)氧化反应;银氨溶液或新制的氢氧化铜
(3) ++HCl
(4)6;
(5)CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH=CHCOOHCH3CH2CH2COOH
【解析】【解答】(1)根据C的结构简式可知,C的分子式为C8H8O;由以上分析可知,A的结构简式为 ,根据F的结构简式可知,F中官能团为碳碳双键和羧基。
(2)B→C是醇氧化为醛,反应类型为氧化反应;C中的官能团为醛基,含醛基的物质可以发生银镜反应,或和新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀Cu2O,所以检验醛基的试剂可以是银氨溶液或新制的氢氧化铜。
(3)G和H发生取代反应生成M和HCl,反应的化学方程式为: ++HCl。
(4)苯丙酸的苯环上连有3个碳原子、2个氧原子,还有1个不饱和度。其同分异构体含酯基和苯环,且为一取代物,则可以将-COO-或-OOC-插入①、④两个位置(如图) ,有四种不同结构,还可以将-OOC-插入②处,将-COO-插入③处,有两种不同结构,所以共有6种同分异构体,其中支链上核磁共振氢谱有3组吸收峰、且峰面积之比为 1:1:3 的同分异构体为 。
(5)以1-丙醇为主要原料,合成正丁酸,需要增加一个碳原子,可以用含醛基的物质和HCN加成然后水解得到,1-丙醇可以氧化为丙醛,合成路线为:CH3CH2CH2OHCH3CH2CHOCH3CH=CHCOOHCH3CH2CH2COOH。
【分析】(1)根据结构简式确定分子式;依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;依据醛基的性质选择试剂;
(3)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(4)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(5)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
4.【答案】(1)C15H15NO4Br2;
(2)→+H2O;消去反应
(3)液溴
(4)保护酚羟基
(5)+ ++H2O
(6)19;或
【解析】【解答】A→B发生加成反应生成醇羟基,醇羟基再发生消去反应生成B中的碳氧双键,B发生加成反应生成C,C在酸性条件下生成D,D与液溴反应生成E,试剂a为液溴,根据C、E的结构简式可知D为,E发生取代生成F,F→G发生取代反应,据此分析解题。
(1)根据E的结构简式可知E的分子式为C15H15NO4Br2,C经过步骤三发生信息反应得到D,D的结构简式为 ;
(2)第二步发生消去反应生成碳碳双键,反应的方程式为→+H2O;反应类型为消去反应;
(3)D→E增加了溴原子,反应③的试剂a是液溴;
(4)酚羟基易被氧化,由C到F的过程中,设计反应③的目的是保护酚羟基;
(5)反应⑥在乙酸介质中进行,其化学方程式:+ ++H2O;
(6)A.分子结构中含有五元环B.分子结构中含有氨基(—NH2)C.能与碳酸氢钠溶液反应产生气体说明含有羧基,符合上述条件的同分异构体为: 改变氨基位置则有3种, 改变羧基位置则有3种,-CH3的位置有2种,-CH3的位置有3种, —NH2的位置有2种,—NH2的位置有3种,-COOH的位置有2种,,共计19种;
且核磁共振氢谱有五组峰的结构简式 或 。
【分析】本题采用正向推导的方法,注意有机反应的条件,可以判断反应的类型,同时注意反应前后化学键的断裂和形成情况,以及断裂和形成的位置,结合以上信息,进行推断
5.【答案】(1)Cl2、光照;酯基;
(2)A
(3)+2CH3CH2OH+2H2O
(4)二者虽然分子式相同,但结构不同,互为同分异构体
(5)CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHHOOCCH2COOH
【解析】【解答】由合成流程图中,H的结构简式和A的分子式可知,A的结构简式为:,根据B的分子式和H的结构简式可知B的结构简式为:,由B到C的转化条件结合C的分子式可知C的结构简式为:,由C到D的转化条件结合D的分子式可知,D的,由D到E的转化条件结合H的结构简式和E的分子式可知,E的结构简式为:,则F的结构简式为:,由F到G的转化条件结合G的分子式可知G的结构简式为:,(5)由题干信息可知HOOCCH2COOH由CNCH2COOH在酸性条件下水解生成,CNCH2COOH可由ClCH2COOH与NaCN反应制得,而CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH与O2催化氧化为CH3COOH,CH3COOH与Cl2在PCl3作用下生成ClCH2COOH,ClCH2COOH与NaCN生成NCCH2COOH,由此确定合成路线,据此分析解题,
(1)由分析可知,A为,B为,故A→B的反应条件是Cl2、光照,由题干图中H的结构简式可知,其中含氧官能团的名称为酯基,由分析可知,化合物D的结构简式是,故答案为:Cl2、光照;酯基;;
(2)A.由分析可知,A为,则苯环上的12个原子共平面,甲基上最多增加一个H原子与之共平面,故化合物A最多13个原子共平面,A不正确;
B.由分析可知,化合物B为,故能发生燃烧属于氧化反应、苯环可发生加成反应,氯代烃水解属于取代反应,B正确;
C.由题干中H的结构简式可知,化合物H的分子式为C15H20O4,C正确;
故答案为:A;
(3)由分析可知,F→G即与CH3CH2OH发生酯化反应生成,故该反应的化学反应方程式为: +2CH3CH2OH+2H2O,故答案为: +2CH3CH2OH+2H2O;
(4)乙酸乙酯和丁酸的分子式相同,丁酸中含有羧基,故丁酸具有羧酸的物理性质,即气味难闻且有腐臭味,而乙酸乙酯含有酯基,具有低级酯中香甜的气味,故答案为:二者虽然分子式相同,但结构不同,互为同分异构体;
(5)由题干信息可知HOOCCH2COOH由CNCH2COOH在酸性条件下水解生成,CNCH2COOH可由ClCH2COOH与NaCN反应制得,而CH2=CH2与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH与O2催化氧化为CH3COOH,CH3COOH与Cl2在PCl3作用下生成ClCH2COOH,ClCH2COOH与NaCN生成NCCH2COOH,由此确定合成路线为:CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHHOOCCH2COOH,故答案为:CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOHClCH2COOHNCCH2COOHHOOCCH2COOH。
【分析】(1)A→B的反应条件是烷烃的取代反应,由H的结构简式确定含氧官能团的名称;
(2)A.苯为平面结构,甲基为体形结构;
B.利用结构与性质的关系分析;
C.由H的结构简式确定分子式;
(3)注意酯化反应方程式书写;
(4)分子式相同,结构不同的化合物,互为同分异构体;
(5)利用题目信息,采用正推和逆推相结合的方法确定合成路线。
6.【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2)取代反应
(3)
(4)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O
(5)
(6);;(CH3CO)2O[或CH3COOH、CH3COCl等]
【解析】【解答】
(1)A能发生银镜反应,说明含有醛基,A的分子式为C3H4O,故A的结构简式为CH2=CHCHO,A中所含的官能团有碳碳双键、醛基;
(2)D为HOCH2CH2CH2OH,D中羟基被溴原子取代生成E为BrCH2CH2CH2Br,D→E的反应类型是取代反应;
(3)试剂W的分子式是C8H5O2N,由分析可知W的结构简式是;
(4)G为CH3COOC2H5,乙酸与乙醇发生酯化反应生成CH3COOC2H5,反应方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O;
(5)由分析可知,M的结构简式为;
(6)由褪黑激素结构简式可知,Q发生酯基、酰胺基水解生成X为,X酸化后脱水生成Z,Z中氨基与乙酸形成酰胺基生成褪黑激素,故Z为,b为CH3COOH。
【分析】G发生已知反应生成乙醇和M,结合G的分子式可知G为CH3COOC2H5,则试剂a为CH3CH2OH、M为;A的分子式为C3H4O,且A能发生银镜反应,则A含有醛基,A为CH2=CHCHO,A与水发生加成反应生成B,则B为HOCH2CH2CHO,B与氢气发生加成反应生成D,则D为HOCH2CH2CH2OH,D中羟基被溴原子取代生成E为BrCH2CH2CH2Br,M和F发生取代反应生成K,结合K的结构简式可知,F为,E与试剂W在碳酸钾的条件下反应生成F,W的分子式为C8H5O2N,则W为 。
7.【答案】(1)羧基、碳氯键
(2)加成反应
(3)
(4)、、、
(5)
【解析】【解答】(1)A为,含有的官能团的名称为羧基、碳氯键。答案为:羧基、碳氯键;
(2)C()与反应,生成,再发生消去反应,生成,则C→X反应类型为加成反应。答案为:加成反应;
(3)G的分子式为C16H12Cl2O,由分析可知,其结构简式为。答案为:;
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件:“①分子中有5种不同化学环境的氢原子;②碱性水解后酸化得到2种同碳原子数的产物,且均含有2种官能团”,则该同分异构体分子中含有酯基,其中有2个-CH3连在同一苯环上的对称位置上,所以结构简式为:、、、。答案为:、、、;
(5)以甲苯和为原料制备时,需制得和,采用逆推法,可得出合成路线流程图为:。答案为:
【分析】(1)根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的变化确定反应类型;
(3)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;
(4)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(5)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
8.【答案】(1)羰基、氯原子
(2)4
(3)邻溴苯酚;
(4) + +HCl
(5)13;或
(6)
【解析】【解答】(1)由G的结构简式可知其所含官能团为氯原子和羰基,故答案为:羰基、氯原子;
(2)C为,含有3个氯原子均与氢氧化钠发生取代反应,水解后得到苯甲酸,苯甲酸继续消耗NaOH,因此1molC可消耗4molNaOH。故答案为:4;
(3)由J的结构简式可知其名称为:邻溴苯酚,结合E、G的结构特点可知F为,故答案为:邻溴苯酚:;
(4)H与J发生取代反应生成K ,反应方程式为: ++HCl,故答案为:++HCl;
(5)D与乙醇发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,其同分异构体含有苯环、能发生水解反应说明含酯基,且1mol物质需要2molNaOH发生反应,则该酯基结构直接连在苯环上,若苯环上只有一个取代基则可以是;若苯环上有个取代基,则可以是,在苯环分别有邻、间、对三种结构;若为三个取代基则可以是:,其结构有10种;共计13种;其中核磁共振氢谱峰面积之比为1: 1: 2: 6的结构为或,故答案为:13;或;
(6)乙酸与SOCl发生取代反应生成,在已知条件作用下生成,与反反应生成,则合成路线,;故答案为:;
【分析】(1)根据结构简式确定官能团;
(2)根据官能团的性质判断;
(3)由结构简式先确定物质的类别,再确定名称;依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定结构简式;
(4)依据反应前后物质的结构简式及反应条件确定化学方程式;
(5)利用题目的条件确定官能团,书写同分异构体;
(6)采用逆向合成法,根据题干路线的转化信息设计合成路线。
9.【答案】(1)醛基、醚键;;溴的四氯化碳溶液
(2) +H2O;;加成反应(或还原反应)
(3)12; 、
(4)
【解析】【解答】由有机物的转化关系可知,在铜做催化剂条件下 与氢气反应生成 , 一定条件下转化为 ,在硫酸做催化剂条件下, 与溴化氢发生取代反应生成 ,则D为 ; 与 发生取代反应生成 , 在乙醇作用下与氨气发生取代反应生成 , 在镍做催化剂条件下与氢气共热发生加成(或还原)反应生成 。
(1)由结构简式可知,A中含氧官能团为醛基、醚键,物质B的分子式为 ,若C中是否含有B,加入溴的四氯化碳溶液,B中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色,故答案为:醛基、醚键; ;溴的四氯化碳溶液;
(2)由分析可知,由C生成D的反应为在硫酸做催化剂条件下, 与溴化氢发生取代反应生成 和水,反应的化学方程式为 +H2O;试剂a的结构简式为 ;F生成G的反应为 在镍做催化剂条件下与氢气共热发生加成(或还原)反应生成 ,故答案为: +H2O; ;加成(或还原)反应;
(3)C的同分异构体H能发生银镜反应,1molH与足量金属钠反应产生0.5mol氢气说明H分子中含有羟基和醛基,H的结构可以视作丁醇分子中烃基上的氢原子被醛基所取代,其中1—丁醇、2—丁醇分子中烃基上的氢原子被醛基所取代都有4种结构,2—甲基—1—丙醇分子中烃基上的氢原子被醛基所取代都有3种结构,2—甲基—2—丙醇分子中烃基上的氢原子被醛基所取代都有1种结构,共有12种,其中核磁共振氢谱显示有4种峰,峰面积之比为6:2:1:1的物质的结构简式为 、 ,故答案为:12; 、 ;
(4)参照题中所给信息可知,以 为原料合成 的合成步骤为在铜做催化剂条件下, 与氧气干扰发生催化氧化反应生成 , 在乙醇作用下与氨气发生取代反应生成 ,在镍做催化剂条件下, 与氢气共热发生加成反应生成 , 在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成 ,合成路线为 ,故答案为: 。
【分析】(1)B和C比较B中有碳碳双键,可以利用碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液褪色的性质来检验C中是否含有B;
(2)根据反应条件可知C生成D是C中的-OH被-Br取代;D到E发生的是已知反应中的第 ② 的一个反应,所以试剂a是 ;F到G是碳氮双键的加成反应;
(3)根据限定的条件可知H中有-CHO、还有-OH、在对比C的结构知道H中还有4个饱和C,先写碳链异构,再写官能团位置异构;
(4)-Br变为碳碳双键应该利用卤代烃的消去反应,而-OH转化为-NH2,利用的是题干路线中的反应原理。
10.【答案】(1)取代反应或磺化反应
(2)+NaOH→+H2O
(3)苯酚;
(4)(溶液)或其他合理答案
(5)或
(6);
(7)
【解析】【解答】
(1)由分析可知,A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),即A→B的反应类型为取代反应(或磺化反应);
(2)B为一元强酸,室温下B与NaOH溶液反应生成和H2O,反应的化学方程式为+NaOH→+H2O;
(3)C的结构简式为,其化学名称为苯酚;根据分析可知,D的结构简式为;
(4)由E、F的结构简式可知,F含有酚羟基,而E没有,因此可用FeCl3溶液鉴别二者,前者溶液变成紫色,后者无明显现象;
(5)F的分子式为C10H10O4,F的不饱和度为6,X是F的同分异构体,X含有苯环和酯基,其核磁共振氢谱有两组峰,说明X只有2种不同环境的H原子,因此X中含有两个酯基且X的结构对称,则满足条件的X的结构简式为:或;
(6)酸酐能与羟基化合物反应生成酯,则F与苯甲酸肝反应可生成G、苯甲酸和水,故M和N的结构简式为和H2O;
(7)已知+CO2,则以为原料合成时,可先将与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,再依次与NaOH熔融条件下、HCl反应生成,再与CH3COCl发生取代反应生成,氧化可得到,再与AlCl3反应可得到,则合成路线为:
【分析】A()在浓硫酸加热的条件下发生苯环上的取代反应生成B(),B依次与NaOH熔融、HCl反应生成C(),C先与NaOH反应生成,和CO2在一定条件下反应,再与HCl反应生成D,D的分子式为C7H6O3,则D为,D再与CH3CH2COCl发生取代反应生成E,E与AlCl3反应生成F,F与苯甲酸肝在一定条件下生成G,G经一系列反应生成黄铜哌酯。
11.【答案】(1)甲醛;醚键、羧基
(2);取代反应
(3)17;
(4)
【解析】【解答】
(1)已知A+X→B为,X为醛类物质,根据碳原子数目的变化,可知X为甲醛,根据F的结构可知F中含氧官能团的名称为醚键和羧基。
(2)C的结构简式为,C中的羟基被Br原子取代得到D,D的结构简式为,则C→D反应类型为取代反应。
(3)E的分子式为C9H7O2N、其同分异构体(不考虑立体异构)满足下列条件:
①含氰基
②属于芳香族化合物 、则含有1个苯环;
③与溶液反应放出气体、则含有-COOH;
当苯环有1个侧链时,结构为:;
当苯环只有2个侧链时,分别为-CN、-CH2COOH,分别处以邻、间、对位,共有3种;或2个侧链分别为- CH2CN、-COOH,又有3种;
当苯环有3个侧链时,分别为-CN、-CH3、-COOH,让其中2个例如-CN、-CH3先处以邻位、再把第三个取代基-COOH取代上去,则有4种结构; -CN、-CH3先处以间位、把第三个取代基-COOH取代上去,有4种结构, -CN、-CH3先处以对位、把第三个取代基-COOH取代上去,有2种结构;
故符合条件的结构有17种;其中有5种不同化学环境的H,且个数比为2∶2∶1∶1∶1的同分异构体的结构简式是。
(4)欲以苯甲醇()为原料制备,按逆合成分析法,可由和发生信息反应Ⅱ生成,结合信息反应、题干中反应线路可知和均可由转变而来、按题目中的反应线路可知:可由生成、则可由生成,则合成路线为:

【分析】B的分子式为C8H6O3、不饱和度为6,由流程知,B发生还原反应生成C, C发生取代生成D,结合D的结构简式可知B为,比较A和B的结构简式可知,X为HCHO,A与甲醛生成B,B发生信息Ⅰ反应、即还原反应生成C(分子式为C8H8O3), C的结构简式为,C发生取代生成D,D再发生取代得E,E水解、酸化得F,F的结构简式为,F发生信息Ⅱ中的取代得到G。
12.【答案】(1)四面体形;三角锥形
(2)Al(OH)3+H2OAl(OH)+H+(或Al(OH)3H2O+AlO+H+)
(3)C>Si>Al
(4)SiAl4C4+2N2SiC+4AlN+3C
(5)取样,逐滴滴加稀盐酸,先有白色沉淀,加盐酸过量后沉淀消失,则含有AlO
【解析】【解答】(1)气体G能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明为氨气,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形。
(2)白色沉淀K是两性氢氧化物,且是溶液F与二氧化碳反应生成的,故为氢氧化铝,其酸式电离的电离方程式Al(OH)3+H2OAl(OH)+H+(或Al(OH)3H2O+AlO+H+);
(3)组成M的三种元素为碳、硅、铝,碳和硅是同主族元素,同主族元素,从上到下,第一电离能减小,硅和铝是同周期元素,同周期,从左到右第一电离能变大,故第一电离能由大到小的顺序为C>Si>Al;
(4)根据分析可知M为SiAl4C4。其余氮气反应生成氮化硅和氯化铝和碳,方程式为:SiAl4C4+2N2SiC+4AlN+3C;
(5)F为偏铝酸钠,检验偏铝酸根离子的方法为:逐滴滴加稀盐酸,先有白色沉淀,加盐酸过量后沉淀消失,则含有AlO。
【分析】气体E是直线形三原子分子,为二氧化碳;气体G能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,为氨气,物质的量为0.4mol;溶液H中通入二氧化碳气体生成白色沉淀为硅酸沉淀,加热后得到固体D为二氧化硅。则二氧化硅为6.0克,物质的量为0.1mol,溶液F中通入二氧化碳生成白色沉淀K为氢氧化铝,加热后得到固体L为氧化铝,即氧化铝为20.4克,物质的量为0.2mol,化合物C中含有铝和氮元素,即为氮化铝,根据化合物A,C的实验式中的原子总数和电子总数均相等分析,化合物A为碳化硅。单质B为碳,物质的量为0.3mol,则18.4克M中含有铝0.4mol,10.8克,生成碳单质的质量为3.6克,物质的量0.3mol剩余碳和硅元素在化合物A中,质量为18.4-10.8-3.6=4.0克,则含有0.1mol硅和0.1mol碳,即M 中含有0.4mol铝,0.4mol碳,0.1mol硅,化学式为SiAl4C4。
13.【答案】(1)2-氰基苯甲酸/邻氰基苯甲酸);加成反应
(2)ab
(3)羰基/酮基;
(4)6
(5)
(6)
【解析】【解答】(1) A中羟基被-CH2COOCH3取代生成B,C中有碳碳双键,与B发生加成反应生成D,D中-COOCH3被H原子取代生成E;F中有氨基,结合E生成F的条件可知,E被还原生成F,A中有两种官能团,羧基和氰基,处于邻位,名称为2-氰基苯甲酸/邻氰基苯甲酸;C中有碳碳双键,与B发生加成反应生成D;
(2)a.羧基中C原子为sp2杂化,氰基中C原子为sp杂化,a符合题意;
b.B中所含H、C、N、O,非金属性越强,电负性越大,电负性最大的为O,b符合题意;
c.碳碳双键、羰基和苯环上的碳原子均以单键相连,单键可以旋转,C分子中所有原子不一定共面,c不符合题意;
d.连接四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,D中只有一个手性碳,d不符合题意;
(3)E中含氧官能团的名称为羰基/酮基; E →F反应的方程式为 ;
(4)C中有9个碳原子,1个O原子,不饱和度为6,同分异构体满足:i.除苯环外不含其他的环状结构,ii. 能发生银镜反应,说明有醛基,取代基可以为-CH=CHCHO(有顺反异构)或-C(CHO)=CH2,或者是两个取代基-CH=CH2和-CHO,有邻间对三种,共6种同分异构体;
(5)G的结构简式为 ;
(6) 与Br2发生1,4加成后再水解,合成路线为 ;
【分析】(1) A中羟基被-CH2COOCH3取代生成B,C中有碳碳双键,与B发生加成反应生成D,D中-COOCH3被H原子取代生成E;F中有氨基,结合E生成F的条件可知,E被还原生成F,A中有两种官能团,羧基和氰基,处于邻位,名称为2-氰基苯甲酸/邻氰基苯甲酸;C中有碳碳双键,与B发生加成反应生成D;
(2)a.羧基中C原子为sp2杂化,氰基中C原子为sp杂化;
b.非金属性越强,电负性越大;
c.碳碳双键、羰基和苯环上的碳原子均以单键相连,单键可以旋转;
d.连接四个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子;
(3)E中含氧官能团的名称为羰基/酮基;
(4) 能发生银镜反应,说明有醛基,同分异构体的判断;
(5) 合成路线的选择判断 。
14.【答案】(1)
(2)羧基
(3)取代反应
(4)b
(5)
(6)n:(n+1);4n
【解析】【解答】A的分子式为 ,经过与氧气催化反应,生成B为 ,可知A为 ;B经过脱水,生成C,则C为 ;C经过硝化反应,生成D为 ;D在氯气与五氯化磷的作用下,生成E,E经过已知信息反应生成F,F与甲醇酯化,生成G,已知G的分子式为 ,可知E为 、F为 、G为 ;G经过一定条件,生成J为 ;J经过碱性水解,酸化生成K为 ;K与P反应,在甲醇和高压条件下生成Q,根据Q的结构简式,可知P为 ;N在与氢气反应生成P,结合M的结构简式,可知N为 ,据此分析作答。
(1)根据分析可知,A的结构简式是 ,故答案为: ;
(2)B结构简式为 ,其中的含氧官能团的名称是羧基,故答案为:羧基;
(3)C经过硝化反应,生成D为 ,可知该反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
(4)由分析可知,关于G的结构简式为 ;
a.G的苯环上有3种氢,酯基上有2种氢,则在核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的H原子,a项不正确;
b.G不饱和度为6,含有1个苯环及3个醛基的不饱和度为7,则不存在这种同分异构体,b项正确;
c.G中含有甲基,则分子中所有原子不可能共平面,c项不正确;
故答案为:b;
(5)由分析可知,N的结构简式是 ,故答案为: ;
(6)根据Q的结构简式可知,1个Q分子由n个K分子与(n+1)个P分子缩聚而成,同时生成4n个水,则制备1molQ,消耗K和P的物质的量之比是n:(n+1),同时产生4n mol的水,故答案为:n:(n+1);4n。
【分析】(1)A为;
(2)B中含羧基;
(3)C发生取代反应生成D;
(4)根据G的结构简式作答;
(5)对比M、P的结构简式推知N为;
(6)n个K与(n+1)个P缩聚生成Q。
15.【答案】(1)sp2和sp3
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)
【解析】【解答】
(1)A分子中,苯环和双键碳原子采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,即A分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2和sp3。
(2)B中的羟基被氯原子取代生成C,则B→C的反应类型为取代反应。
(3)D的分子式为C12H14O3,其一种同分异构体在碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中一种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧化,说明该同分异构体为酯,且水解产物都含有醛基,则水解产物中,有一种是甲酸,另外一种含有羟基和醛基,该同分异构体属于甲酸酯;同时,该同分异构体分子中含有4种不同化学环境的氢原子,则该同分异构体的结构简式为。
(4)由分析可知,F的结构简式为。
(5)根据已知的第一个反应可知,与CH3MgBr反应生成,再被氧化为,根据已知的第二个反应可知,可以转化为,根据流程图中D→E的反应可知,和NH2OH反应生成;综上所述,的合成路线为:
【分析】和CH3I发生取代反应生成;和SOCl2发生取代反应生成;和CH3OH发生取代反应生成;和NH2OH发生反应生成;被还原生成F,F再转化为G,F和G的分子式都是C12H17NO2,则F为,F和G互为手性异构体。
16.【答案】(1)邻溴苯酚(或2-溴苯酚)
(2)羧基、醚键、碳碳双键
(3)取代反应
(4)
(5) 、
(6)
【解析】【解答】(1)A的结构简式为,其苯环上含有羟基,为苯酚。酚羟基的邻位上含有溴原子,因此该有机物的名称为邻溴苯酚。
(2)由I的结构简式可知,其所含的官能团有醚键、碳碳双键和羧基。
(3)C转化为D的过程中-OH和苯环上的氢原子被溴原子取代,因此该反应为取代反应。
(4)E转化为G的过程中发生类似“已知反应”的反应,结合G的结构简式可知,F的结构简式为,E与F反应生成G的同时生成Ph3P=O,所以该反应的化学方程式为: 。
(5)B的结构简式为。既能发生银镜反应,又能发生水解反应,则分子结构中含有HCOO-;核磁共振氢谱显示有4组峰,且峰面积比为6:2:1:1,所以分子结构具有对称性,且含有2个-CH3,位于对称位置;剩余的氧原子形成-OH。因此满足条件的同分异构体的结构简式为 、 。
(6)要合成,可由和发生酯化反应生成。而可由与CH2(CO2H)2反应得到;可由发生还原反应得到。所以该合成路线图如下:。
【分析】(1)根据A的结构简式确定其名称。
(2)根据I的结构简式确定其所含的官能团。
(3)C→D的转化过程中,-OH、-H被Br取代,所以为取代反应。
(4)根据E、G的结构简式确定F的结构简式和反应原理,从而得出反应的化学方程式。
(5)能与发生银镜反应,说明含有-CHO;能发生水解反应,说明含有-COOR;核磁共振氢谱体现了结构的对称性。据此确定有机物B的同分异构体。
(6)要合成,可由和发生酯化反应生成。而可由与CH2(CO2H)2反应得到;可由发生还原反应得到。据此设计合成路线图。
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