2021届高考化学一轮复习第13章有机化学基础第43讲高分子化合物有机合成与推断教学案新人教版 32页

第43讲　高分子化合物　有机合成与推断 一、高分子化合物 ‎1．相对分子质量从几万到十几万甚至更大的化合物，称为高分子化合物，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。‎ ‎2．高分子化合物的分类 塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。‎ ‎3．有机高分子的组成 ‎(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。‎ ‎(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。‎ ‎(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。‎ ‎4．合成高分子化合物的两个基本反应 ‎(1)加聚反应 小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应，如合成有机玻璃的方程式为：‎ - 32 -‎ ‎(2)缩聚反应 单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。如乙二酸与乙二醇发生缩聚反应，其化学方程式为：‎ nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH 二、有机合成的分析方法和原则 ‎1．有机合成的分析方法 ‎(1)正向合成分析法的过程 基础原料―→中间体―→目标化合物。‎ ‎(2)逆向合成分析法的过程 目标化合物―→中间体―→基础原料。‎ ‎2．有机合成遵循的原则 ‎(1)起始原料要廉价、易得、无毒或低毒性。‎ ‎(2)应选择步骤最少的合成路线。‎ ‎(3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。‎ ‎(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。‎ 三、合成路线的选择 ‎1．一元转化关系 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：‎ ‎②CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl，‎ ‎③2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，‎ ‎⑤CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O。‎ ‎2．二元转化关系 - 32 -‎ 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式：‎ ‎②，‎ ‎④，‎ ‎⑤。‎ ‎3．芳香化合物合成路线 ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。‎ ‎(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶和油脂都属于天然高分子化合物。(×)‎ 错因：油脂是小分子。‎ ‎(2)天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色。(×)‎ 错因：天然橡胶()分子含有多个碳碳双键，能使溴水褪色。‎ ‎(3) 的单体是CH2===CH2和。(×)‎ - 32 -‎ 错因：的单体是。‎ ‎(4)通过加成反应不能引入碳碳双键官能团。(×)‎ 错因：CH≡CH＋Br2―→引入了碳碳双键官能团。‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教选修五P116T2)聚碳酸酯的透光率良好，可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等。原来合成聚碳酸酯的一种原料是用有毒的光气(又称碳酰氯COCl2)，现在改用绿色化学原料碳酸二甲酯()与________缩合聚合而成。(　　)‎ A．二醇类 B．二酚类 C．二醛类 D．二炔类 答案　B 解析　分析聚碳酸酯的结构简式可知合成该高聚物的单体为和，属二酚类。‎ 考点一　合成高分子化合物 - 32 -‎ ‎[解析]　由交联聚合物P的结构片段X、Y可判断其结构中含有酯基，因此聚合物P能水解，A正确；酯基是由羧基和醇羟基脱水生成的，因此聚合物P的合成反应为缩聚反应，B正确；油脂水解可生成丙三醇，C正确；乙二醇只含两个醇羟基，邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中不可能形成类似聚合物P的交联结构，D错误。‎ ‎[答案]　D ‎1．正确地认识高分子化合物 ‎(1)高分子化合物与低分子化合物最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达104～106，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。‎ ‎(2)高分子化合物都属于混合物。‎ ‎(3)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。‎ ‎(4)天然橡胶含有，易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。‎ ‎2．加聚反应产物单体的判断方法 ‎(1)凡链节主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其单体必为一种，将两个半键闭合即可。‎ 如的单体为，‎ CH===CH的单体为CH≡CH。‎ - 32 -‎ ‎(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节中无双键的高聚物，其单体必为两种。以两个碳原子为一个单元断开，然后分别将两个半键闭合即可。‎ 如的单体是CH2===CH2和CH3—CH===CH2。‎ ‎(3)凡链节主链上有多个碳原子且存在碳碳双键的高聚物，判断其单体的规律是“见双键，四个碳，无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，并将单、双键互换即可。‎ 如的单体是，‎ 的单体是CH2===CH—CH===CH2和。‎ ‎(4)凡链节主链上有多个碳原子，且含有碳碳双键，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别只剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则该有机物可能是含有碳碳三键的化合物参与加聚反应而形成的。‎ 如的单体是、CH≡CH和CH2===CH2。‎ ‎3．缩聚产物单体的判断方法 ‎(1)若高聚物为HO—ROH、或，其单体必为一种。方法为去“[　　]”和n即为单体。‎ 如HO—CH2CH2OH的单体为 HO—CH2CH2—OH，的单体为。‎ ‎(2)凡链节中含有 (不在端上)，则单体为酸和醇，将中的C—O键断开，上加—OH，—O—上加—H即可。‎ 如的单体为 - 32 -‎ HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。‎ ‎(3)凡链节中含有，则单体一般为氨基酸，将中的C—N键断开，上加—OH，—NH—上加—H即可。‎ 如的单体为 H2NCH2COOH和。‎ ‎(4)凡链节中含有酚羟基的结构，则单体一般为酚和醛。如的单体是和HCHO。‎ ‎1．(2019·北京朝阳高三期末)PET是一种聚酯纤维，拉伸强度高，透光性好，广泛用作手机贴膜，合成如下：‎ ‎(2n－1)H2O下列关于该高分子的说法不正确的是(　　)‎ A．合成PET的反应为缩聚反应 B．PET与聚乙二酸乙二酯具有相同的重复结构单元 C．PET膜应避免与碱性物质(如NaOH)长期接触 D．通过质谱法测定PET的平均相对分子质量，可得其聚合度 答案　B 解析　用该反应合成高分子化合物PET时还有小分子生成，所以为缩聚反应，A正确；PET的链节是；聚乙二酸乙二酯的链节是 - 32 -‎ ‎，它们重复结构单元并不相同，B错误；PET是聚酯，在碱性条件下容易发生水解反应，所以PET膜使用应避免与碱性物质(如NaOH)长期接触，C正确；质谱法可以测物质的平均相对分子质量，由于物质的链节是什么、式量为多少都可以确定，因而就可以计算出物质的聚合度，D正确。‎ ‎2．(1) 的单体是________________。‎ ‎(2) 的单体是________________。‎ ‎(3)工程塑料ABS树脂的结构简式为，合成时用了三种单体，这三种单体的结构简式分别是____________、________________、________________。‎ 答案　(1)CH3CH(OH)—COOH ‎(2) 、HCHO ‎(3)CH2===CHCN　CH2===CHCH===CH2　‎ 考点二　有机合成思路与方法 - 32 -‎ ‎[解析]　(3)由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推断D的结构简式为，反应④D与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应生成E。‎ ‎(4)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为，反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的H原子被—CH2CH2CH3取代的反应。‎ ‎(5)反应⑥是酯基在碱性条件下水解再酸化的反应。‎ ‎(6)结合反应⑤的反应条件，甲苯先转化为，再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成，在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物。‎ - 32 -‎ ‎[答案]　(1)羟基　(2) 　(3)C2H5OH/浓H2SO4、加热　(4)取代反应 ‎(5) 、‎ 有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的引入；碳骨架的构建又包括碳链的增长和减短及环的成与开。‎ ‎1．有机合成中碳骨架的构建 ‎(1)碳链的增长 ‎①与HCN的加成反应；②加聚或缩聚反应；③酯化反应。‎ ‎(2)碳链的减短 ‎①氧化反应 ‎；‎ R—CH===CH2RCOOH＋CO2↑。‎ ‎②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应。‎ ‎③烃的裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16。‎ ‎(3)常见碳链成环的方法 ‎①二元醇成环 如HOCH2CH2OH＋H2O - 32 -‎ ‎②羟基酸酯化成环 如＋H2O ‎③二元羧酸成环 如HOOCCH2CH2COOH＋H2O ‎④氨基酸成环 如H2NCH2CH2COOH―→＋H2O。‎ ‎2．有机合成中官能团的引入和转化 ‎(1)官能团的引入 引入官能团 引入方法 卤素原子 ‎①烃的取代；‎ ‎②不饱和烃与HX、X2的加成；‎ ‎③醇与氢卤酸(HX)取代；‎ ‎④酚的取代 羟基 ‎①烯烃与水加成；‎ ‎②醛酮与氢气加成；‎ ‎③卤代烃在碱性条件下水解；‎ ‎④酯的水解 碳碳双键 ‎①某些醇或卤代烃的消去；‎ ‎②炔烃不完全加成；‎ ‎③烷烃裂化裂解 碳氧双键 ‎①醇的催化氧化；‎ ‎②连在同一个碳上的两个羟基脱水；‎ 羧基 ‎①醛基氧化；‎ ‎②酯、肽、蛋白质的水解；‎ ‎③苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ‎(2)官能团的消除 - 32 -‎ ‎①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)；‎ ‎②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；‎ ‎③通过加成或氧化反应等消除醛基；‎ ‎④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。‎ ‎(3)官能团数目的改变 如①CH3CH2OHCH2===CH2 X—CH2CH2—XHO—CH2CH2—OH；‎ ‎(4)官能团位置的改变 如CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2‎ CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。‎ ‎3．有机合成中常见官能团的保护 ‎(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH(或CH3I)反应，把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来，待氧化后再将其转变为—OH。‎ ‎(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。‎ ‎(3)氨基(—NH2)的保护：如在利用对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2，防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。‎ ‎3．(2019·哈尔滨六中高三期末考试)A(C2H4)是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种缩醛类香料。具体合成路线如图(部分反应条件略去)：‎ - 32 -‎ 已知以下信息：①2ROH＋‎ ‎②D为能与金属钠反应的芳香族化合物 回答下列问题：‎ ‎(1)A的名称是________，图中缩醛的分子式是__________。‎ ‎(2)B的结构简式为________。‎ ‎(3)以下有关C的说法正确的是________。‎ a．易溶于水 b．分子中所有原子可能在同一平面 c．与乙醇互为同系物 d．在一定条件下能发生消去反应生成乙炔 ‎(4)③、⑤的有机反应类型依次为__________、____________，④的化学方程式为　　　　　　　　　　　。‎ ‎(5)写出满足下列条件的苯乙醛的同分异构体的结构简式：含有苯环，加入FeCl3溶液显紫色，核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1________________________。‎ ‎(6)参照的合成路线，设计一条由2氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线(注明必要的反应条件)。‎ - 32 -‎ ‎_________________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)乙烯　C10H12O2　‎ ‎(2)CH3OH　‎ ‎(3)ad ‎(4)取代反应　氧化反应 ＋ ‎(5) ‎ ‎(6) CH2===CHCH3 解析　由分子式可知A为CH2===CH2，环氧乙烷与苯反应得到D，D转化得到苯乙醛，结合已知信息②知，D为，苯乙醛与C(C2H6O2)反应得到缩醛，结合缩醛的结构简式，可知C为HOCH2CH2OH，结合信息①可知B为CH3OH。‎ ‎(3)由C的结构简式HOCH2CH2OH可知，HOCH2CH2OH与水分子可形成分子间氢键，故a正确；分子中的碳原子为饱和碳原子，所有原子不可能在同一平面，故b错误；乙二醇分子中含有两个羟基，而乙醇分子中只有一个羟基，二者不是同系物，故c错误；HOCH2CH2OH在一定条件下两个羟基消去后可生成乙炔，故d正确。‎ ‎(4)反应③是在甲醇中发生醇解生成乙二醇和，属于取代反应；反应⑤是苯乙醇氧化生成苯乙醛，属于氧化反应；反应④是环氧乙烷与苯反应生成苯乙醇。‎ ‎(5)苯乙醛的同分异构体满足：含有苯环，加入FeCl3溶液显紫色，说明含有一个酚羟基，苯环上有两个取代基，另一个取代基应该是—CH===CH2，核磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1，说明两个取代基为对称位置。‎ ‎(6)2氯丙烷在氢氧化钠醇溶液加热条件下发生消去反应生成CH2===CHCH3‎ - 32 -‎ ‎，在Ag作催化剂条件下氧化生成，最后与二氧化碳反应得到。‎ ‎4．(2019·全国卷Ⅰ考试大纲调研卷(一))光刻胶是一种应用广泛的光敏材料，其合成路线如下(部分试剂和产物略去)：‎ 已知：A是苯甲醛()‎ ‎ (R1，R2为烃基或氢) ‎ Ⅱ. ＋R2OH＋HCl(R1、R2为烃基) ‎ ‎(1)C分子中所含官能团名称为______________。‎ ‎(2)乙炔和羧酸X加成生成E，E的核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为3∶2∶1，E能发生水解反应，则E的结构简式为__________________。‎ ‎(3)由C到D的反应类型为____________。‎ ‎(4)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为_____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(5)C的一种同分异构体满足下列条件：‎ ‎①能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎②苯环上的一氯取代产物只有两种。‎ - 32 -‎ 写出该同分异构体的结构简式：____________________________________________________________________。‎ ‎(6)根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CHO为原料制备CH3COCOCOOH的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：‎ CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3‎ 答案　(1)碳碳双键、羧基　(2)CH3COOCH===CH2‎ ‎(3)取代反应 ‎(5) ‎ ‎(6)2CH3CHOCH3CH===CHCHO CH3CH===CHCOOH CH3CHBrCHBrCOOH CH3COCOCOOH 解析　A是苯甲醛，与乙醛发生Ⅰ的反应生成B的结构简式为，B被银氨溶液氧化经酸化后生成C，则C的结构简式为；C与SOCl2发生取代反应生成D；乙炔与羧酸X发生加成反应生成E，E中有4个碳原子，所以X是乙酸，E的核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积比为3∶2∶1，E能发生水解反应，所以E中含有酯基，则E的结构简式为CH3COOCH===CH2，E发生加聚反应生成F，G与D发生Ⅱ的反应生成光刻胶。‎ ‎(5)C的一种同分异构体满足下列条件：①能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3‎ - 32 -‎ 溶液发生显色反应；说明该分子中含有与苯环直接相连的酯基，且该酯基是甲酸苯酯基；②苯环上的一氯取代产物只有两种，说明该分子中有2个对位取代基，根据C中的取代基，确定其同分异构体中的两个取代基只能是—OOCH、—CH===CH2。‎ ‎(6)根据已知，乙醛制备CH3COCOCOOH的合成路线应是两分子乙醛发生Ⅰ的反应生成CH3CH===CHCHO，与弱氧化剂反应被氧化为CH3CH===CHCOOH，CH3CH===CHCOOH与溴发生加成反应，得到CH3CHBrCHBrCOOH，水解得到，在Cu作催化剂加热条件下与氧气反应生成CH3COCOCOOH。‎ 考点三　有机综合推断 ‎[解析]　(1)因有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2，所以A中含有羧基；因B能与Na2CO3溶液反应，但不产生CO2‎ - 32 -‎ ‎，所以B中含有酚羟基，由B加氢可得环己醇知，B为苯酚；由C的分子组成和苯酚中碳原子的个数可知，A为苯甲酸，苯甲酸钠为常用的食品防腐剂，所以A与B反应的化学方程式为＋H2O，该反应属于取代(或酯化)反应。‎ ‎(2)由题给信息ⅰ及C的结构简式可知，D的结构简式为。‎ ‎(3)由题给信息ⅰ及D的结构简式可知，E的结构简式为。‎ ‎(4)由J经还原可转化为G可知，J为羧酸，G为醇，且二者分子中含碳原子个数相同；由K的结构简式和J的分子组成可知，J的结构简式为 ‎。‎ ‎(5)由包含两个六元环和M水解最多能消耗2 mol NaOH可知，M为酚形成的环状酯，结构简式为。‎ ‎(6)由反应物和生成物分子组成来看，生成物比反应物多了两个H原子，因此该反应中LiAlH4和水起还原(或加成)作用。‎ ‎(7)K失去一分子水生成碳碳双键，因托瑞米芬具有反式结构，因此失去的是两个苯环间的羟基；N与SOCl2发生取代反应，由H、O原子个数的变化情况可知，取代的是碳链端点上的羟基。‎ ‎[答案]　(1) ＋H2O　取代反应(或酯化反应)　(2)羰基、羟基　(3) ‎ - 32 -‎ ‎(4) 　(5) 　(6)还原(加成)‎ ‎(7) ‎ ‎1．有机推断的思维模式 ‎2．解有机推断题的一般方法 ‎(1)找已知条件最多、信息量最大的内容。这些信息可以是化学反应、有机物性质、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异，数据上的变化等。‎ ‎(2)重视利用数据进行推断。数据往往起突破口的作用，常用来确定有机物的分子式，官能团的种类、位置和数目以及碳链结构。‎ ‎(3)既可以从反应物按序推断，也可以从生成物逆推断，还可以正逆结合推断，甚至还可以选择中间易推断出的物质前后关联进行推断。‎ ‎(4)应用新信息帮助推断解决问题体现学以致用能力。寻找转化关系中与新信息相同(似)的反应条件，关键物质，前引后联，注意转化关系与新信息原理相同但结构有“差异”之所在。‎ ‎5．有机化合物G常用作香料。合成G的一种路线如下：‎ 已知以下信息：‎ ‎①A的分子式为C5H8O，核磁共振氢谱显示其有两种不同化学环境的氢。‎ ‎②CH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2。‎ - 32 -‎ ‎③CH3CHO＋CH3CHO 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为____________，D中官能团的名称为______________。‎ ‎(2)B→C的反应类型为________。‎ ‎(3)D→E反应的化学方程式为_____________________________________________________________________‎ ‎__________________。‎ ‎(4)检验M是否已完全转化为N的实验操作是_____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(5)满足下列条件的L的同分异构体有________种(不考虑立体异构)。‎ ‎①能发生银镜反应；‎ ‎②能发生水解反应；‎ ‎③属于芳香族化合物。‎ 其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的结构简式为__________________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，设计一条以1丁醇和NBS为原料制备顺丁橡胶(CH2—CH===CH—CH2)的合成路线：_____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 答案　(1) 　碳碳双键、溴原子 ‎(2)消去反应 ‎(4)取少量试样于试管中，滴加稀NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾，若没有砖红色沉淀产生，说明M已完全转化为N，否则M未完全转化为N(或其他合理答案)‎ - 32 -‎ ‎(6)CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2 CH2===CHCH===CH2 CH2—CH===CH—CH2(或其他合理答案)‎ 解析　由G的结构简式可知E、N分别为中的一种，K发生题给信息③中的反应转化得到M，M发生催化氧化生成的N为羧酸，故N为，E为，逆推可知M为，L为，K为。A的分子式为C5H8O，核磁共振氢谱显示其有两种不同化学环境的氢，能与氢气发生加成反应，经一系列转化得到E，故可知A为，则B为，结合题给信息②可知，B发生消去反应生成的C为，C与NBS发生取代反应生成的D为，D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成E。‎ ‎(5)满足下列条件的L()的同分异构体：①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能发生水解反应，说明含有酯基，结合①说明是甲酸形成的酯基，③属于芳香族化合物，说明含有苯环。若只含有1个取代基，为—CH2CH2OOCH或—CH(CH3)OOCH；若含有2个取代基，为—CH3，—CH2OOCH或—CH2CH3、‎ ‎—OOCH，各有邻、间、对3种；若含有3个取代基，为2个—CH3、1个—OOCH,2个—CH3‎ - 32 -‎ 有邻、间、对3种位置关系，对应的—OOCH分别有2种、3种、1种位置，故符合条件的同分异构体共有14种。其中核磁共振氢谱中有5组峰，且峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3的有机物的结构简式为和 ‎。‎ ‎6．(2019·安徽池州高三期末)香豆素－3－羧酸是香豆素的重要衍生物，工业上利用一种常见石油化工原料A(C2H4)合成香豆素－3－羧酸，合成路线如下(部分产物及条件未列出)：‎ 已知：‎ ‎①B能发生银镜反应，D属于常见的高分子，G分子中含有2个六元环 ‎②RCHO＋CH2(COOR′)2RCH===C(COOR′)2‎ ‎③RCOOR′＋R″OHRCOOR″＋R′OH 回答下列问题：‎ ‎(1)B的化学名称为________。‎ ‎(2)香豆素－3－羧酸含有的含氧官能团名称是________，反应①～④中属于取代反应的是________。‎ ‎(3)反应⑦的化学方程式为______________________________________________________。‎ ‎(4)下列有关说法正确的是________(填标号)。‎ a．核磁共振仪可测出E有5种类型的氢原子 b．质谱仪可检测F的最大质荷比的值为236‎ c．G分子中的碳原子均可以共面 d．化合物W在一定条件下可发生加聚反应 ‎(5)H是的同系物，相对分子质量比 - 32 -‎ 多14，其同分异构体分子结构具有下列特征：①含有苯环；②能发生水解反应和银镜反应。满足上述条件的H同分异构体共有________种(不含立体异构)，核磁共振氢谱出现4组峰的结构简式为______________。‎ ‎(6)观察上述流程结合相关信息，设计只允许四步由A合成香豆素3羧酸的合成路线。请写出合成路线______________________________。‎ 答案　(1)乙醛 ‎(2)酯基、羧基　④‎ ‎(4)cd ‎(5)4　‎ 解析　由A的分子式可知A为乙烯，B能发生银镜反应，则B为乙醛，C与丙二酸发生酯化反应生成E，结合E的分子式可知，C为乙醇、E为C2H5OOCCH2COOC2H5，D属于常见的高分子，为聚乙烯，E与发生已知②的反应生成F，则F为，F发生已知③的反应生成G，G分子中含有2个六元环，则G为，G在足量NaOH溶液中发生水解反应，酸化后得到W，结合香豆素－3－羧酸的结构简式，可知W为 - 32 -‎ ‎。‎ ‎(3)反应⑦为分子内形成内酯的反应，根据酯化反应条件可写出反应方程式。‎ ‎(4)核磁共振仪可测定E有3种类型的氢原子，a错误；F的分子式为C14H16O5，相对分子质量为264，质谱仪可检测最大质荷比的值为264，b错误；苯环中的碳共平面，碳碳双键及与之相连的碳有可能共平面，结合单键可以旋转，因此G分子中的碳原子均可以共面，c正确；化合物W含有碳碳双键，可以发生加聚反应得到线型高分子化合物，d正确。‎ ‎(5)H是的同系物，相对分子质量比多14，说明多了一个CH2原子团，由信息①②说明符合条件的H分子含有苯环、酯基、醛基，结合H的分子式，可知H中含甲酸酯基。若苯环上只有一个侧链，则为—CH2OOCH，只有1种结构，若有两个侧链，则为—CH3、—OOCH，有邻、间、对3种位置关系，故共4种；核磁共振氢谱出现4组峰，说明分子结构对称，故结构简式为。‎ ‎(6)仔细观察由乙烯合成香豆素－3－羧酸的过程，结合相关信息，当乙醇与丙二酸的物质的量的比为1∶1，可以用4步即可完成合成路线：乙烯先水化生成乙醇，乙醇与丙二酸反应生成C2H5OOCCH2COOH，该有机物与邻羟基苯甲醛反应生成，根据已知③在一定条件下发生反应生成。‎ ‎　　建议用时：40分钟　　　满分：100分 一、选择题(每题8分，共56分)‎ ‎1．近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ - 32 -‎ A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B．A生成C的反应属于加成反应 C．A生成D的反应属于取代反应 D．烃A的结构简式为CH2===CH2‎ 答案　B 解析　一定条件下，CH2===CH—CN、CH3COOCH===CH2发生加聚反应：nCH2===CH—CN＋nCH3COOCH===CH2 (人造羊毛)，无小分子生成，故选项A错误；A是乙炔，A的结构式为H—C≡C—H，与HCN发生加成反应得到C(H2C===CH—CN)，故B正确；A→D反应的化学方程式为HC≡CH＋CH3COOHH2C===CH—OOCCH3，属于加成反应，故C、D错误。‎ ‎2．下列说法中正确的是(　　)‎ A．丙烯酸甲酯可通过缩聚反应生成高分子化合物 B．由CH2===CH—COOCH3合成的聚合物为CH2CHCOOCH3 C．聚丙烯的结构简式：CH2—CH2—CH2 D．单体为 答案　D 解析　丙烯酸甲酯含，可发生加聚反应生成高分子化合物，A错误；CH2===CHCOOCH3通过加聚反应得产物，B错误；聚丙烯的结构简式为，C错误。‎ ‎3．(2019·北京海淀高三期末)聚碳酸酯()的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料X(‎ - 32 -‎ ‎)与另一原料Y反应制得，同时生成甲醇。下列说法不正确的是(　　)‎ A．Y的分子结构中有2个酚羟基 B．Y的分子式为C15H18O2‎ C．X的核磁共振氢谱有1个吸收峰 D．X、Y生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应 答案　B 解析　根据该化合物结构简式，推出形成该化合物的单体为和，根据上述分析，Y的结构简式为，Y分子中含有2个酚羟基，故A正确；Y的分子式为C15H16O2，故B错误；X的结构简式为，只有一种氢原子，核磁共振氢谱有1个吸收峰，故C正确；根据聚碳酸酯的结构简式，X和Y生成聚碳酸酯的反应是缩聚反应，故D正确。‎ ‎4．某药物的结构简式为：‎ ‎1 mol该物质与足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量最多为(　　)‎ A．3 mol B．4 mol ‎ C．3n mol D．4n mol 答案　D 解析　该药物的链节中含有3个，水解后生成3个—COOH和1个酚羟基，因为—COOH和酚羟基均与NaOH反应，故1 mol该化合物能与4n mol NaOH反应。‎ ‎5．化合物Ⅲ是合成中药黄芩中的主要活性成分的中间体，合成方法如下：‎ - 32 -‎ 下列有关叙述正确的是(　　)‎ A．Ⅰ的分子式为C9H10O4‎ B．Ⅱ中所有原子均有可能共面 C．可用FeCl3溶液鉴别有机物Ⅰ和Ⅲ D．1 mol产物Ⅲ与足量溴水反应，消耗Br2的物质的量为1.5 mol 答案　B 解析　Ⅰ的分子式为C9H12O4，A错误；苯环、乙烯、羰基都是平面结构，通过单键的旋转可以使所有原子共平面，B正确；Ⅰ和Ⅲ都含酚羟基，都能与FeCl3溶液发生显色反应，C错误；Ⅲ中有碳碳双键和酚羟基，且酚羟基邻位碳上有H，可与溴水发生加成和取代反应，1 mol产物Ⅲ消耗Br2的物质的量为2 mol，D错误。‎ ‎6．(2019·沈阳模拟)某高分子化合物R的结构简式为，下列有关R的说法正确的是(　　)‎ A．R的单体之一的分子式为C9H10O2‎ B．R完全水解后生成物均为小分子有机物 C．通过加聚反应和缩聚反应可以生成R D．碱性条件下，1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol 答案　C 解析　A项，R的单体为CH2===C(CH3)COOH、HOCH2CH2OH、C6H5CH2CH(OH)COOH；C项，单体中存在、—OH、—COOH，则通过加聚反应和缩聚反应可以生成R，正确。‎ ‎7．已知伞形酮可用雷琐苯乙酮和苹果酸在一定条件下反应制得。‎ - 32 -‎ 下列说法中正确的是(　　)‎ A．一分子雷琐苯乙酮含有3个碳碳双键 B．苹果酸的一种缩聚产物是 C．1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗2 mol NaOH D．雷琐苯乙酮、苹果酸、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应 答案　B 解析　苯环中不存在碳碳双键，故雷琐苯乙酮分子中不含有碳碳双键，A错误；伞形酮分子中含有酚羟基形成的酯基和酚羟基，则1 mol伞形酮与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 mol NaOH，C错误；雷琐苯乙酮、伞形酮都能跟FeCl3溶液发生显色反应，但苹果酸中不存在酚羟基，不能跟FeCl3溶液发生显色反应，D错误。‎ 二、非选择题(共44分)‎ ‎8．(2019·湖北八校高三联考)(14分)由丙烯经下列反应可得到F、G两种高分子化合物，它们都是常用的塑料。‎ ‎(1)D中官能团名称为____________。‎ ‎(2)丙烯转化为A的反应类型为____________，A转化为B的反应类型为____________。‎ ‎(3)E的化学名称为____________。‎ ‎(4)丙烯聚合为F的化学方程式是_____________________________________________________________________‎ ‎________________________________。‎ ‎(5)写出C与银氨溶液反应的化学方程式：__________________________。‎ ‎(6)E有多种同分异构体，其中一种能发生银镜反应，且核磁共振氢谱有五组峰，则该种同分异构体的结构简式为____________。‎ 答案　(1)羰基、羧基 ‎(2)加成反应　取代反应(或水解反应)‎ ‎(3)2羟基丙酸(或α羟基丙酸或乳酸)‎ - 32 -‎ ‎(5)CH3COCHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ‎(6)HOCH2CH(OH)CHO 解析　CH3CH===CH2与Br2发生加成反应生成A(CH3CHBrCH2Br)，A在NaOH水溶液中发生水解(取代)反应生成B[CH3CH(OH)CH2OH]，B发生催化氧化生成C(CH3COCHO)，然后被氧化为D(CH3COCOOH)，D在催化剂下与H2发生还原反应生成E[CH3CH(OH)COOH]。‎ ‎(6)分子式为C3H6O3，含有结构，且核磁共振氢谱有五组峰的有机物的结构简式为HOCH2CH(OH)CHO。‎ ‎9．(2019·北京朝阳高三期末)(15分)我国科学家在合成、生产生物医用材料——新型增塑剂(DEHCH)方面获得重要进展，该增塑剂可由有机物D和L制备，其结构简式如下：‎ ‎(1)有机物D的一种合成路线如下：‎ 已知：RCHO＋R′CH2CHO＋H2O(R、R′表示羟基或氢)‎ ‎①由C2H4生成A的化学方程式是______________________________________________。‎ ‎②试剂a是________________。‎ ‎③写出B中所含官能团的名称为________________。‎ ‎④有机物D的结构简式是________________。‎ ‎(2)增塑剂(DEHCH)的合成路线如下：‎ - 32 -‎ ‎①D→M的化学方程式是______________________________________________。‎ ‎②有机物L的分子式为C4H2O3，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子。W的结构简式是______________。‎ ‎③以Y和Q为原料合成DEHCH分为两步反应，写出有关化合物的结构简式：‎ 中间产物的结构简式是________，反应a的反应类型是________。‎ 答案　(1)①CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br ‎②NaOH/CH3CH2OH　③碳碳双键、醛基 ‎④CH3CH2CH2CH2OH ‎(2)①2CH3CH2CH2CH2OH＋O22CH3CH2CH2CHO ‎＋2H2O ‎　酯化反应 解析　(1)①乙烯与溴水发生加成反应，生成1,2－二溴乙烷；‎ ‎②1,2－二溴乙烷与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应，生成乙炔CH≡CH、NaBr及水；‎ ‎③CH≡CH与水在催化剂存在时，加热，发生加成反应产生乙醛CH3CHO,2个分子的乙醛在稀NaOH溶液中加热发生反应，产生B：；‎ ‎④与H2在Ni催化下，加热，发生加成反应产生CH3CH2CH2CH2OH。‎ ‎(2)①CH3CH2CH2CH2OH在Cu催化下，加热被氧气氧化为CH3CH2CH2CHO；‎ ‎②有机物L的分子式为C4H2O3，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子，则L是；与发生加成反应，产生W，W的结构简式是；‎ - 32 -‎ ‎③W与H2发生加成反应，产生Q，结构简式是：；M的结构简式是CH3CH2CH2CHO，M在稀碱溶液中，在加热时发生反应产生X：‎ CH3CH2CH2CH===C(CH2CH3)CHO；X与氢气发生加成反应产生Y：CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH，Y与Q反应产生中间产物：‎ ‎，该物质再与Y发生酯化反应，产生，即DEHCH。‎ ‎10．(2019·广州高三调研测试)(15分)温室气体CO2资源化利用的一种途径如下：生成物H和I可用作锂离子电池的电解质。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)由A到B的反应类型为________。‎ ‎(2)由C到D反应所需试剂为________。‎ ‎(3)E中官能团的名称是________。‎ ‎(4)F合成G的化学方程式为______________________________________________________。‎ ‎(5)H的分子式为________。‎ ‎(6)写出与G互为同分异构体的羧酸类芳香化合物的结构简式(核磁共振氢谱为四组峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1)______________________________________。‎ - 32 -‎ ‎(7)设计由丙炔和甲醛为起始原料制备和的合成路线(无机试剂任选)。‎ 答案　(1)加成反应　‎ ‎(2)Br2/FeBr3(或Br2/Fe)‎ ‎(3)碳碳三键，羟基　‎ ‎(4) ＋H2O2＋H2O ‎(5)C10H10O4‎ ‎(7)‎ 解析　(1)由A到B的反应为乙炔和甲醛的加成反应。‎ ‎(2)由C到D的反应为苯和液溴的取代反应，需要溴化铁作催化剂，故由C到D反应所需试剂为液溴和铁粉或液溴和FeBr3。‎ ‎(4)根据F的分子式及E→F的反应条件可知F的结构简式为。‎ ‎(6)根据G的同分异构体的核磁共振氢谱为四组峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1，说明分子中有4种氢原子，又为羧酸类芳香化合物且分子式为C9H10O2，则分子中含有苯环且苯环上连有两个甲基和一个羧基，故符合条件的G的同分异构体为 - 32 -‎