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突破一
突破二
有机合成的思路与技巧
典例1(2020山东化学,19)化合物F是合成吲哚-2-酮类药物的一种中间体,其合成路线如下:
突破一
突破二
突破一
突破二
回答下列问题:
(1)实验室制备A的化学反应方程式为 ,提高A产率的方法是 ;A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子,其结构简式为 。?
(2)C→D的反应类型为 ;E中含氧官能团的名称为 。?
(3)C的结构简式为 ,F的结构简式为 。?
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突破二
变式训练1(2019全国Ⅰ,36)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:
突破一
突破二
回答下列问题:
(1)A中的官能团名称是 。?
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,并用星号(
)标出B中的手性碳: 。?
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式:?
。?
(不考虑立体异构,只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是 。?
(5)⑤的反应类型是 。?
(6)写出F→G的反应方程式:??
。?
突破一
突破二
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突破二
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突破二
方法规律
1.有机合成路线设计的一般原则和程序
①所选的原料易得、廉价、低毒或无毒;
②反应步骤尽可能少;
③副产物尽可能少;
④找出原料和目标分子中间的过渡物质;
⑤按一定的反应顺序引入官能团,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。
2.有机合成路线设计的一般思路
设计时将原料与产品的结构从两方面对照分析:
①碳骨架如何变化;
②官能团有何变更。
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突破二
3.有机合成题的几个注意事项
①认真研究题给信息,并加以充分利用。如烯烃的臭氧化反应(最常见的信息之一):
利用该反应,再进一步结合氧化反应或还原反应,以灵活实现有机化合物官能团之间的转化。
突破一
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②苯环上官能团的衍变关系:
③基团的保护问题:
酚羟基易被氧化,因此在其他基团被氧化之前可以先使其与NaOH反应,把—OH转化为—ONa,将其保护起来,待氧化后再与酸反应转化为—OH。
突破一
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有机化合物结构推断的思路与技巧
突破一
突破二
已知如下信息:
③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体
突破一
突破二
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)C中所含官能团的名称为 。?
(4)由C生成D的反应类型为 。?
(5)D的结构简式为 。?
(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有 种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为 。?
突破一
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突破二
变式训练2(2020全国Ⅱ,36)维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素,现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成,其中α-生育酚(化合物E)含量最高,生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线,其中部分反应略去。
突破一
突破二
突破一
突破二
突破一
突破二
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。?
(2)B的结构简式为 。?
(3)反应物C含有三个甲基,其结构简式为 。?
(4)反应⑤的反应类型为 。?
(5)反应⑥的化学方程式为 。?
(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有 个(不考虑立体异构体,填字母)。?
(ⅰ)含有两个甲基;(ⅱ)含有酮羰基(但不含C==C==O);(ⅲ)不含有环状结构。
a.4
b.6
c.8
d.10
其中,含有手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为 。?
突破一
突破二
突破一
突破二
突破一
突破二
(4)根据信息c可知反应⑤为羰基的加成反应。
(5)根据反应条件可知反应⑥为加氢反应,从产物的结构分析可知D中的碳碳三键经与氢气加成后产生碳碳双键。
(6)根据碳原子的不饱和程度,结合题目条件可知,分子中应含有碳碳双键和酮羰基,则符合的结构有(编号为碳碳双键位置):
突破一
突破二
突破一
突破二
规律方法
1.有机推断六大“题眼”
(1)有机化合物的化学性质和物理性质。
(2)有机反应的条件。
(3)有机反应的数据。
(4)有机化合物的结构。
(5)有机化合物的通式。
(6)所给的反应信息。
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突破二
2.推断题给出的一些常见的典型信息种类
(1)结构信息(碳骨架结构—官能团的位置—同分异构体)。
(2)组成信息(质量分数—最简式的计算—分子式与通式)。
(3)反应信息(有机反应—官能团的确定—结构的转变)。
(4)转化信息(转化关系—分子式的变化—分子类别的关系)。
(5)性质信息(有机化合物性质—结构的确定—应用与用途)。
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3.推断的方法
推断有机化合物的方法、推断的思维过程与题给相关推断信息密切相关,推断的一般方法有如下三类,与此对应的也就有三种思维过程:
(1)顺向推(顺向思维——直接推断法)
(2)逆向推(逆向思维——间接推断法)
(3)多向推(立体思维——多向推断法)
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突破二
4.思维程序
思维程序一:
有机化合物的结构简式
思维程序二:
有机化合物相对分子质量-已知基团的式量=剩余部分的式量→剩余部分的化学式
突破一
突破二
5.解题思路第3章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2020广东梅州中学高二月考)有下列几种反应类型:①消去反应 ②加聚反应 ③取代反应 ④加成反应 ⑤还原反应 ⑥氧化反应。用丙醛制取1,2-丙二醇,按正确的合成路线依次发生反应的类型应是( )
A.⑤①④③
B.⑥④③①
C.①②③⑤
D.⑤③④①
2.(2020浙江宁波余姚中学高二期中)图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,且都含有6个氢原子。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱选择可能属于图(1)和图(2)的两种物质( )
A.A是C3H6;B是C6H6
B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6
D.A是C3H6;B是C2H6
3.(2020辽宁丹东四中高二月考)某有机化合物的结构简式为,属于芳香烃且与其具有相同官能团的同分异构体的数目为(不考虑异体异构)( )
A.4
B.5
C.6
D.7
4.(2020北京四中高二期中)BHT是一种常用的食品抗氧化剂,由对甲基苯酚()合成BHT的常用方法有两种(如图),下列说法不正确的是( )
A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色
B.BHT与对甲基苯酚互为同系物
C.BHT中加入浓溴水易发生取代反应
D.方法一的原子利用率高于方法二
5.(2020河北沧州一中高二检测)C、H、O三种元素组成的物质T、X在一定条件下可以发生如下转化:
X不稳定,易分解。为使转化能够成功进行,方框内不可能加入的试剂是( )
A.Cu(OH)2悬浊液
B.NaOH溶液
C.KMnO4溶液
D.[Ag(NH3)2]OH溶液
6.(2020湖南邵东一中高二月考)卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物发生加成反应:+R—MgX,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
( )
A.乙醛和氯乙烷
B.甲醛和1-溴丙烷
C.甲醛和2-溴丙烷
D.丙酮和一氯甲烷
7.(2020北京四中高二期末)5.8
g某有机化合物在氧气中充分燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4
g和13.2
g,则该有机化合物必须满足的条件是( )
A.该有机化合物是烃
B.该有机化合物分子中C、H个数比为1∶2
C.该有机化合物最简式为C3H3O
D.该有机化合物的相对分子质量为14的倍数
8.20
℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20
℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎成真空,则此气态烃的分子式可能是( )
A.CH4
B.C2H6
C.C3H8
D.C7H16
9.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C元素的质量分数;②X中H元素的质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
A.①②④
B.②③④
C.①③⑤
D.①②
10.将2.4
g某有机化合物M置于密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。将燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜(试剂均足量,且充分反应),测得浓硫酸增重1.44
g,碱石灰增重1.76
g,氧化铜减轻0.64
g。下列说法不正确的是( )
A.M的实验式为CH2O
B.若要得到M的分子式,还需要测得M的相对分子质量或物质的量
C.若M的相对分子质量为60,则M一定为乙酸
D.通过红外光谱仪可分析M中的官能团
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。
11.(2020浙江湖州中学高二月考)“异丙苯氧化法”生产丙酮和苯酚的合成路线如下,各反应的原子利用率均为100%。下列说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H6
B.Y与异丙苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
C.CHP与CH3COOH含有相同的官能团
D.可以用分液的方法分离苯酚和丙酮
12.(2020河北黄骅中学高二月考)迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效,它的结构简式为
,
以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为
→……→
→……→,
下列说法错误的是( )
A.有机化合物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应
B.1
mol有机化合物B与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗4
mol
NaOH
C.迷迭香酸在稀硫酸催化下水解的一种产物可由B转化得到
D.有机化合物A分子中所有原子不可能在同一平面内
13.(2020安徽安庆一中高二月考)胡妥油(D)可用作香料的原料,它可由有机化合物A合成得到,下列说法正确的是( )
A.从B到C的反应属于消去反应
B.D分子中所有碳原子一定共面
C.等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量前者大于后者
D.若A是由异戊二烯和丙烯酸(CH2CHCOOH)加热得到的,则该反应的类型属于加成反应
14.某软质隐形眼镜的材料为下图所示的聚合物。下列有关说法错误的是( )
A.生成该聚合物的反应属于加聚反应
B.该聚合物的单体是丙酸乙酯
C.该聚合物分子中存在大量的—OH,所以具有较好的亲水性
D.该聚合物的结构简式为
15.(2020浙北G2高二期中)利用下图所示的有机化合物X可生产S-诱抗素Y。下列说法正确的是
( )
A.1
mol
X分子和足量溴水反应最多消耗4
mol
Br2
B.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应
C.Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色
D.1
mol
X与足量NaOH溶液反应,最多消耗4
mol
NaOH,1
mol
Y最多能加成4
mol
H2
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(8分)按要求完成下列问题。
(1)聚苯乙烯的结构简式为。
①聚苯乙烯的链节是 ,单体是 。?
②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52
000,则该高聚物的聚合度n为 。?
(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。
①由乙烯制取聚乙烯: ;?
。?
②由丙烯制取聚丙烯: ;?
。?
③由对苯二甲酸()与乙二醇制取高分子:?
;?
。?
17.(2020辽宁丹东四中高二月考)(12分)电炉加热时用纯O2氧化管内样品,可根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机化合物分子式常用的装置。
(1)实验产生的O2按从左到右的流向,所选图1装置各导管的正确连接顺序是 。?
(2)装置C中浓硫酸的作用是 。?
(3)装置D中MnO2的作用是 。?
(4)电炉中CuO的作用是 。?
(5)若实验中所取样品M中只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92
g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76
g,B管质量增加1.08
g,则该样品M的实验式为 。?
(6)用质谱仪测定M的相对分子质量,得到如图2所示的质谱图,则该有机化合物的相对分子质量为 。?
(7)能否根据M的实验式确定M的分子式: (填“能”或“不能”),若能,则M的分子式是 (若不能,则此空不填)。?
(8)已知M的核磁共振氢谱如图3所示,则其结构简式为 。?
18.(2020上海附属中学高二期中)(14分)含苯环的化合物A(其中R是未知基团)在一定条件下可转化为如下系列物质。
已知:(R'为烷基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;B的结构简式为 。?
(2)写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。?
①属于酯类 ②苯环上只有一个取代基 ③能发生银镜反应
(3)检验反应②是否反应完全的方案是?
。?
(4)反应①的反应类型是 。?
(5)写出反应③的化学方程式: 。?
(6)E可以通过聚合反应合成高聚物,写出该高聚物的结构简式: 。?
19.(2020北京四中高二期末)(12分)某物质G可用作香料,其结构简式为,工业合成路线如下:
已知:
Ⅰ.RCHCHR'
Ⅱ.RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX
(R、R'为烃基或氢原子,X为卤素原子)
回答下列问题:
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78。下列关于A的说法中,正确的是 (填序号)。?
a.密度比水大
b.所有原子均在同一平面内
c.一氯代物只有一种
(2)反应①的反应类型为 反应。?
(3)C的核磁共振氢谱显示有4组峰,步骤②的化学方程式是 。?
(4)反应③的反应条件是 。?
(5)反应④为加成反应,E的核磁共振氢谱显示有6组峰,步骤④的化学方程式是 。?
(6)步骤⑤的化学方程式是 。?
(7)下列说法正确的是 。?
a.上述框图中方框内所有物质均含有苯环
b.D存在顺反异构
c.反应②和反应⑤都是取代反应
(8)反应⑥中Cu是反应的催化剂,该反应的化学方程式是?
。?
20.(2020黑龙江大庆实验中学高二月考)(14分)我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机化合物G是合成丁苯酞的中间产物,G的一种合成路线如图:
已知:R—BrR—MgBr
回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,E的化学名称是 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)G的结构简式为 。合成丁苯酞的最后一步转化为,则该转化的反应类型是 。?
(4)参照题中信息和所学知识,写出以和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线。
第3章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2020广东梅州中学高二月考)有下列几种反应类型:①消去反应 ②加聚反应 ③取代反应 ④加成反应 ⑤还原反应 ⑥氧化反应。用丙醛制取1,2-丙二醇,按正确的合成路线依次发生反应的类型应是( )
A.⑤①④③
B.⑥④③①
C.①②③⑤
D.⑤③④①
答案A
解析用丙醛制取1,2-丙二醇,官能团发生变化,官能团数目也发生变化。1,2-丙二醇有2个羟基,且处于相邻的碳原子上,所以应先制备丙烯,将丙醛先加氢还原为丙醇;在浓硫酸加热条件下发生消去反应得丙烯;丙烯再与溴加成制得1,2-二溴丙烷;1,2-二溴丙烷在碱的水溶液中加热发生取代反应可得1,2-丙二醇,故合成路线依次发生反应的类型为⑤①④③。
2.(2020浙江宁波余姚中学高二期中)图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,且都含有6个氢原子。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱选择可能属于图(1)和图(2)的两种物质( )
A.A是C3H6;B是C6H6
B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6
D.A是C3H6;B是C2H6
答案B
解析若C3H6代表丙烯,分子结构中有三种不同化学环境下的氢原子,故A错误;C2H6只能是乙烷,只有一种氢原子,C3H6代表丙烯时,分子结构中有三种化学环境下的氢原子,故B正确;C6H6代表有机化合物苯时,苯分子中6个氢原子是等效的,故C错误;若C3H6代表丙烯时,分子结构中有三种化学环境下的氢原子,应有三组吸收峰,故D错误。
3.(2020辽宁丹东四中高二月考)某有机化合物的结构简式为,属于芳香烃且与其具有相同官能团的同分异构体的数目为(不考虑异体异构)( )
A.4
B.5
C.6
D.7
答案B
解析该有机化合物含有的官能团为碳碳双键,属于芳香烃且与其具有相同官能团的同分异构体有3-苯基丙烯、1-苯基丙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯,共5种。
4.(2020北京四中高二期中)BHT是一种常用的食品抗氧化剂,由对甲基苯酚()合成BHT的常用方法有两种(如图),下列说法不正确的是( )
A.BHT能使酸性KMnO4溶液褪色
B.BHT与对甲基苯酚互为同系物
C.BHT中加入浓溴水易发生取代反应
D.方法一的原子利用率高于方法二
答案C
解析BHT结构中有酚羟基,可以被酸性KMnO4溶液氧化,BHT结构中有一个甲基直接与苯环相连,也能被酸性KMnO4溶液直接氧化,A项正确;对甲基苯酚与BHT的结构相似,组成上相差8个“CH2”原子团,符合同系物的定义,B项正确;BHT中酚羟基的邻、对位已无H原子,所以不能与浓溴水发生取代反应,C项错误;方法一为加成反应,原子利用率理论高达100%,而方法二为取代反应,产物中还有水,原子利用率相对较低,D项正确。
5.(2020河北沧州一中高二检测)C、H、O三种元素组成的物质T、X在一定条件下可以发生如下转化:
X不稳定,易分解。为使转化能够成功进行,方框内不可能加入的试剂是( )
A.Cu(OH)2悬浊液
B.NaOH溶液
C.KMnO4溶液
D.[Ag(NH3)2]OH溶液
答案B
解析从题中转化关系图可以看出,T为HCHO,X为HOCOOH,即X为H2CO3,则方框内的物质应为氧化剂,能将醛基氧化为羧基。HCHO中含有两个—CHO,能被Cu(OH)2悬浊液氧化为—COOH,从而生成H2CO3,A正确;NaOH溶液不能与HCHO发生反应,不能将其氧化为H2CO3,B不正确;KMnO4为强氧化剂,能将HCHO氧化为H2CO3,C正确;[Ag(NH3)2]OH溶液具有与Cu(OH)2悬浊液类似的性质,能将HCHO氧化为H2CO3,D正确。
6.(2020湖南邵东一中高二月考)卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可得格氏试剂R—MgX,它可与醛、酮等羰基化合物发生加成反应:+R—MgX,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一。现欲合成(CH3)3C—OH,下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是
( )
A.乙醛和氯乙烷
B.甲醛和1-溴丙烷
C.甲醛和2-溴丙烷
D.丙酮和一氯甲烷
答案D
解析与格氏试剂发生加成反应的物质中含有羰基,将(CH3)3C—OH中羟基改为羰基的化合物只能是丙酮,则格氏试剂是甲烷与卤素形成的卤代烃再与Mg反应生成,所以正确的组合是丙酮和一氯甲烷。
7.(2020北京四中高二期末)5.8
g某有机化合物在氧气中充分燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重5.4
g和13.2
g,则该有机化合物必须满足的条件是( )
A.该有机化合物是烃
B.该有机化合物分子中C、H个数比为1∶2
C.该有机化合物最简式为C3H3O
D.该有机化合物的相对分子质量为14的倍数
答案B
解析5.8
g某有机化合物在氧气中充分燃烧,经推理知生成水5.4
g、生成二氧化碳13.2
g,则n(H2O)==0.3
mol,n(CO2)==0.3
mol,则该有机化合物中n(H)=0.6
mol,m(H)=0.6
g,n(C)=0.3
mol,m(C)=3.6
g,则该有机化合物含有氧元素,m(O)=5.8
g-0.6
g-3.6
g=1.6
g,n(O)=0.1
mol,则该有机化合物的最简式为C3H6O。该有机化合物是烃的含氧衍生物,A错误;据分析知,分子中C、H个数比为1∶2,B正确;据分析知,该有机化合物的最简式为C3H6O,C错误;该有机化合物的最简式为C3H6O,最简式式量为58,则该有机化合物的相对分子质量为58的倍数,D错误。
8.20
℃时,某气态烃与氧气混合,装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20
℃,此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎成真空,则此气态烃的分子式可能是( )
A.CH4
B.C2H6
C.C3H8
D.C7H16
答案C
解析设此气态烃的分子式为CxHy,则CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,
根据题意可知:1+(x+)=2x,
解得:x=1+。
讨论:当y=4时,x=2;y=6时,x=2.5;y=8时,x=3;y=16时,x=5。则C项符合题意。
9.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C元素的质量分数;②X中H元素的质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
A.①②④
B.②③④
C.①③⑤
D.①②
答案A
解析C、H元素质量分数已知,则O元素质量分数也可求出,从而推出实验式,结合相对分子质量(依据④推出)即可求出分子式。
10.将2.4
g某有机化合物M置于密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。将燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜(试剂均足量,且充分反应),测得浓硫酸增重1.44
g,碱石灰增重1.76
g,氧化铜减轻0.64
g。下列说法不正确的是( )
A.M的实验式为CH2O
B.若要得到M的分子式,还需要测得M的相对分子质量或物质的量
C.若M的相对分子质量为60,则M一定为乙酸
D.通过红外光谱仪可分析M中的官能团
答案C
解析浓硫酸增重1.44
g,说明燃烧产物水的物质的量为=0.08
mol;碱石灰增重1.76
g,说明燃烧产物CO2的物质的量为=0.04
mol;氧化铜减轻0.64
g,说明燃烧产物CO的物质的量为=0.04
mol;则此有机化合物中含有碳原子0.08
mol,含有氢原子0.16
mol,氧原子的物质的量为
=0.08
mol;有机化合物M中n(C)∶n(H)∶n(O)=0.08
mol∶0.16
mol∶0.08
mol=1∶2∶1,则M的实验式为CH2O,故A正确。有M的最简式,若要得到M的分子式,则还需要测得M的相对分子质量或物质的量,故B正确。若M的相对分子质量为60,则M的分子式为C2H4O2,但不一定为乙酸,还可能是甲酸甲酯或2-羟基乙醛,故C错误。利用红外光谱仪可分析有机化合物中的官能团,故D正确。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。
11.(2020浙江湖州中学高二月考)“异丙苯氧化法”生产丙酮和苯酚的合成路线如下,各反应的原子利用率均为100%。下列说法正确的是( )
A.X的分子式为C3H6
B.Y与异丙苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
C.CHP与CH3COOH含有相同的官能团
D.可以用分液的方法分离苯酚和丙酮
答案AB
解析根据图示可知X和Y发生加成反应产生异丙苯,则X是丙烯,分子式为C3H6,A正确;Y是苯,与酸性KMnO4溶液不能反应,而异丙苯由于与苯环连接的C原子上含有H原子,可以被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者,B正确;CHP含有的官能团是,而CH3COOH含有的官能团是羧基,所以二者的官能团不相同,C错误;室温下苯酚在水中溶解度不大,但易溶于丙酮中,因此不能通过分液的方法分离苯酚和丙酮,D错误。
12.(2020河北黄骅中学高二月考)迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效,它的结构简式为
,
以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为
→……→
→……→,
下列说法错误的是( )
A.有机化合物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应
B.1
mol有机化合物B与足量的NaOH溶液反应,最多可消耗4
mol
NaOH
C.迷迭香酸在稀硫酸催化下水解的一种产物可由B转化得到
D.有机化合物A分子中所有原子不可能在同一平面内
答案BD
解析有机化合物B中含有酚羟基,可发生取代和氧化反应,含有羟基,可发生取代、消去反应,含有羧基,可发生取代反应,含有苯环,可与氢气发生加成反应,故A正确;根据有机化合物B的结构简式可知,1
mol有机化合物B中含有1
mol羧基、2
mol酚羟基,最多能够消耗3
mol
NaOH,故B错误;迷迭香酸在稀硫酸催化下水解生成和
,其中后者可由有机化合物B通过醇的消去反应转化得到,故C正确;苯环为平面结构,与苯环直接相连的原子一定在同一平面内,通过O—H键的旋转,酚羟基上的H也可能在该平面内,故D错误。
13.(2020安徽安庆一中高二月考)胡妥油(D)可用作香料的原料,它可由有机化合物A合成得到,下列说法正确的是( )
A.从B到C的反应属于消去反应
B.D分子中所有碳原子一定共面
C.等物质的量的B分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量前者大于后者
D.若A是由异戊二烯和丙烯酸(CH2CHCOOH)加热得到的,则该反应的类型属于加成反应
答案D
解析从B到C的反应是羧基和羟基发生的分子内酯化反应,属于取代反应,A错误;有机化合物D环状结构中含3个亚甲基,为四面体结构,则所有碳原子不会共面,B错误;羟基和NaHCO3不反应,1
mol
B分别与足量的Na、NaHCO3反应,产生气体的物质的量分别是1
mol
H2和1
mol
CO2,两者物质的量相等,C错误;异戊二烯和丙烯酸发生类似+||的加成反应生成有机化合物A,D正确。
14.某软质隐形眼镜的材料为下图所示的聚合物。下列有关说法错误的是( )
A.生成该聚合物的反应属于加聚反应
B.该聚合物的单体是丙酸乙酯
C.该聚合物分子中存在大量的—OH,所以具有较好的亲水性
D.该聚合物的结构简式为
答案B
解析生成该聚合物的化学方程式为
nCH2C(CH3)COOCH2CH2OH
,该反应属于加聚反应,A项正确;该聚合物的单体是甲基丙烯酸羟乙酯,B项错误;该聚合物分子中存在大量的—OH,与水能形成氢键,所以具有较好的亲水性,C项正确;根据图示可知,该聚合物的结构简式为,D项正确。
15.(2020浙北G2高二期中)利用下图所示的有机化合物X可生产S-诱抗素Y。下列说法正确的是
( )
A.1
mol
X分子和足量溴水反应最多消耗4
mol
Br2
B.X可以发生氧化、取代、酯化、加聚、缩聚反应
C.Y既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可使酸性KMnO4溶液褪色
D.1
mol
X与足量NaOH溶液反应,最多消耗4
mol
NaOH,1
mol
Y最多能加成4
mol
H2
答案B
解析1
mol
X中含有3
mol碳碳双键,可以与3
mol
Br2发生加成反应,此外酚羟基的邻对位可与Br2发生取代反应,故1
mol
X与足量溴水反应最多消耗5
mol
Br2,A错误;X中含有碳碳双键、醇羟基、酚羟基,均可被氧化,醇羟基和羧基可以发生酯化反应,也是取代反应,含有碳碳双键可以发生加聚反应,分子中含有羟基、氨基和羧基,可以发生缩聚反应,B正确;Y中不含酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C错误;1
mol
X含有1
mol羧基、1
mol肽键、1
mol酚羟基形成的酯基、1
mol酚羟基,羧基、肽键、酚羟基均消耗1
mol
NaOH,1
mol酚羟基形成的酯基消耗2
mol
NaOH,则1
mol
X最多消耗5
mol
NaOH,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(8分)按要求完成下列问题。
(1)聚苯乙烯的结构简式为。
①聚苯乙烯的链节是 ,单体是 。?
②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52
000,则该高聚物的聚合度n为 。?
(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。
①由乙烯制取聚乙烯: ;?
。?
②由丙烯制取聚丙烯: ;?
。?
③由对苯二甲酸()与乙二醇制取高分子:?
;?
。?
答案(1)①
②500
(2)①nCH2CH2?CH2—CH2? 加聚反应
②nCH3—CHCH2 加聚反应
③+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O 缩聚反应
解析(1)①聚苯乙烯的链节是,单体是;②聚苯乙烯的相对分子质量为104n,则该高聚物的聚合度n==500。
(2)乙烯制取聚乙烯和丙烯制取聚丙烯的反应都是加聚反应,对苯二甲酸与乙二醇制取高分子的反应是缩聚反应。
17.(2020辽宁丹东四中高二月考)(12分)电炉加热时用纯O2氧化管内样品,可根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机化合物分子式常用的装置。
(1)实验产生的O2按从左到右的流向,所选图1装置各导管的正确连接顺序是 。?
(2)装置C中浓硫酸的作用是 。?
(3)装置D中MnO2的作用是 。?
(4)电炉中CuO的作用是 。?
(5)若实验中所取样品M中只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.92
g样品,经充分反应后,A管质量增加1.76
g,B管质量增加1.08
g,则该样品M的实验式为 。?
(6)用质谱仪测定M的相对分子质量,得到如图2所示的质谱图,则该有机化合物的相对分子质量为 。?
(7)能否根据M的实验式确定M的分子式: (填“能”或“不能”),若能,则M的分子式是 (若不能,则此空不填)。?
(8)已知M的核磁共振氢谱如图3所示,则其结构简式为 。?
答案(1)g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)
(2)吸收水分、干燥氧气
(3)做催化剂、加大产生O2的速率
(4)使有机化合物更充分氧化为CO2、H2O
(5)C2H6O (6)46 (7)能 C2H6O
(8)CH3CH2OH
解析(1)装置D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过装置C中的浓硫酸干燥。在装置E中电炉加热时用纯氧氧化管内样品,生成二氧化碳和水,如有一氧化碳生成,则装置E中CuO可与一氧化碳进一步反应生成二氧化碳,然后分别通入装置B(吸收水)、装置A(吸收二氧化碳)中,根据产物的质量推断有机化合物的组成,则实验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g→f→e→h→i→c(或d)→d(或c)→a(或b)→b(或a)。
(2)装置D中生成的氧气中含有水蒸气,应先通过装置C中的浓硫酸干燥,以免影响实验结果。
(3)MnO2做分解制备氧气的催化剂,加大产生O2的速率。
(4)由一氧化碳能与氧化铜反应被氧化成二氧化碳的性质可知,CuO的作用是把有机化合物不完全燃烧产生的一氧化碳转化为二氧化碳。
(5)A管质量增加1.76
g说明生成了1.76
g二氧化碳,可得碳元素的质量为1.76
g××100%=0.48
g,B管质量增加1.08
g说明生成了1.08
g水,可得氢元素的质量为1.08
g××100%=0.12
g,从而可推出含氧元素的质量为0.92
g-0.48
g-0.12
g=0.32
g,设M的实验式为CxHyOz,则x∶y∶z==2∶6∶1,即M的实验式为C2H6O。
(6)由质谱图可知M的相对分子质量为46。
(7)M的实验式为C2H6O,所以分子式为(C2H6O)n,相对分子质量为46n,即46n=46,则n=1,M的分子式为C2H6O。
(8)核磁共振氢谱中给出3组峰,说明该分子中有3种H原子,所以其结构简式为CH3CH2OH。
18.(2020上海附属中学高二期中)(14分)含苯环的化合物A(其中R是未知基团)在一定条件下可转化为如下系列物质。
已知:(R'为烷基)
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;B的结构简式为 。?
(2)写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: 。?
①属于酯类 ②苯环上只有一个取代基 ③能发生银镜反应
(3)检验反应②是否反应完全的方案是?
。?
(4)反应①的反应类型是 。?
(5)写出反应③的化学方程式: 。?
(6)E可以通过聚合反应合成高聚物,写出该高聚物的结构简式: 。?
答案(1)
(CH3)2CHCH2OH
(2)
(3)取样少许,加入足量氢氧化钠溶液中和酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液煮沸,若产生砖红色沉淀,说明反应未完全;否则,反应完全
(4)氧化反应
(5)+2NaOH
+NaBr+2H2O
(6)
解析根据A生成B和C的反应条件可知,A在碱性条件下发生酯的水解反应,然后再进行酸化得到的B和C为醇和羧酸,由C的分子式并结合A的结构可确定C的结构简式为,B为醇;再根据中间产物可知,B发生了连续氧化生成羧酸,则B的结构简式为(CH3)2CHCH2OH,B发生连续氧化生成D[(CH3)2CHCOOH];D与Br2发生取代反应生成;然后根据E的分子式可知,发生消去反应生成
E[CH2C(CH3)COOH];最后根据B和C的结构简式逆推可得A的结构简式为。
(1)根据以上分析可知A的结构简式为;B的结构简式为(CH3)2CHCH2OH。
(2)C为,C的一种同分异构体属于酯类、能发生银镜反应,确定其为甲酸某酯,且苯环上只有一个取代基,符合条件的C的一种同分异构体的结构简式为。
(3)反应②是(CH3)2CHCHO氧化为(CH3)2CHCOOH的过程,检验是否反应完全,只需检验反应体系中是否还有醛基。注意碱性环境,把生成的酸要中和完全。具体方案为取样少许,加入足量氢氧化钠溶液中和酸,再加入新制氢氧化铜悬浊液,煮沸,若产生砖红色沉淀,说明反应未完全;否则,反应完全。
(4)反应①是(CH3)2CHCH2OH氧化为(CH3)2CHCHO,反应类型是氧化反应。
(5)反应③是在强碱的醇溶液作用下发生消去反应,该反应的化学方程式为+2NaOH+NaBr+2H2O。
(6)E可以通过聚合反应合成高聚物,根据E的结构简式CH2C(CH3)COOH可知有官能团碳碳双键,因此可以发生加聚反应,产生的高聚物的结构简式为。
19.(2020北京四中高二期末)(12分)某物质G可用作香料,其结构简式为,工业合成路线如下:
已知:
Ⅰ.RCHCHR'
Ⅱ.RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX
(R、R'为烃基或氢原子,X为卤素原子)
回答下列问题:
(1)A为芳香烃,相对分子质量为78。下列关于A的说法中,正确的是 (填序号)。?
a.密度比水大
b.所有原子均在同一平面内
c.一氯代物只有一种
(2)反应①的反应类型为 反应。?
(3)C的核磁共振氢谱显示有4组峰,步骤②的化学方程式是 。?
(4)反应③的反应条件是 。?
(5)反应④为加成反应,E的核磁共振氢谱显示有6组峰,步骤④的化学方程式是 。?
(6)步骤⑤的化学方程式是 。?
(7)下列说法正确的是 。?
a.上述框图中方框内所有物质均含有苯环
b.D存在顺反异构
c.反应②和反应⑤都是取代反应
(8)反应⑥中Cu是反应的催化剂,该反应的化学方程式是?
。?
答案(1)bc (2)加成
(3)+Cl2+HCl
(4)NaOH/乙醇,△
(5)+HBr
(6)+NaOH
+NaBr
(7)ac
(8)2+O2
2+2H2O
解析(1)已知A为芳香烃,且相对分子质量为78,则A为苯。苯密度比水小;苯为平面结构,所有原子均在同一平面内;苯不存在单双键交替形式,其化学键为处在碳碳单键和碳碳双键之间的一种特殊的键,其一氯代物只有一种。
(2)反应①为苯和丙烯在催化剂作用下反应生成异丙苯,该反应类型为加成反应。
(3)B是即异丙苯,B在光照下与氯气反应得到的一氯代物为或,结合已知条件C的核磁共振氢谱显示有4组峰,即C分子内有4种化学环境的氢原子,苯环上有3种化学环境的氢原子,则侧链上只有一种氢原子,故可判断C的结构简式为,故步骤②的化学方程式为+Cl2+HCl。
(4)反应③为C()转变成D()的反应,发生的反应属于消去反应,结合已知信息可知反应条件为NaOH/乙醇,加热。
(5)反应④为与HBr的加成反应,产物可能为或,已知E的核磁共振氢谱显示有6组峰,则E的结构简式为,故步骤④的化学方程式为+HBr。
(6)步骤⑤是E()转变成F()的反应,是羟基取代溴原子的反应,该反应的化学方程式为+NaOH+NaBr。
(7)题给框图中方框内所有物质均含苯环,a说法正确;D为,不存在顺反异构,b说法错误;分析化学方程式知,反应②和⑤都是取代反应,c说法正确。
(8)反应⑥是转变为的反应,该反应是在Cu做催化剂时发生的催化氧化反应,该反应的化学方程式为
2+O2
2+2H2O。
20.(2020黑龙江大庆实验中学高二月考)(14分)我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机化合物G是合成丁苯酞的中间产物,G的一种合成路线如图:
已知:R—BrR—MgBr
回答下列问题:
(1)A的结构简式是 ,E的化学名称是 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)G的结构简式为 。合成丁苯酞的最后一步转化为,则该转化的反应类型是 。?
(4)参照题中信息和所学知识,写出以和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线。
答案(1) 2-甲基-1-丙烯(或异丁烯)
(2)+NaOH+NaBr
(3) 酯化反应(或取代反应)
(4)
解析A与溴单质在Fe催化条件下发生取代反应生成,可知A为,与溴单质在光照时发生侧链的取代反应,由D可知C为,则B为;由F与Mg/乙醚的反应产物及已知信息可知,F为(CH3)3CBr,则E为。根据信息,推知生成的G的结构简式为。
(1)由以上分析可知A为;E为,E的化学名称为2-甲基-1-丙烯(或异丁烯)。
(2)根据合成路线,由B生成C是卤代烃的取代反应,反应的化学方程式为+NaOH+NaBr。
(3)G的结构简式为;发生的是分子内羟基和羧基的酯化反应,也是取代反应。
(4)以和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备,可先由发生取代反应生成醇,然后将其氧化生成酮,最后与CH3MgBr/水作用可生成。则合成路线为。
