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- 2021-07-08 发布
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考点41 烃的含氧衍生物
[题组一 基础小题]
1.除去甲苯中的苯酚所用的试剂和方法正确的是( )
A.溴水 过滤
B.NaOH溶液 分液
C.酸性KMnO4溶液 分液
D.溴水 分液
答案 B
解析 在混合物中加入NaOH溶液,苯酚与NaOH反应生成易溶于水的苯酚钠,甲苯比水轻且不溶于水,分液后即可得到甲苯。
2.漆酚是我国特产生漆的主要成分,通常情况下为黄色液体,能溶于有机溶剂,生漆涂在物体的表面,在空气中干燥后变成黑色的漆膜。将漆酚放入下列物质中:①空气、②溴水、③小苏打溶液、④氯化铁溶液、⑤通入过量的二氧化碳,不能发生化学反应的是( )
A.①②⑤ B.③④ C.②⑤ D.③⑤
答案 D
解析 由可与溴水、氯化铁反应,在空气中易被氧化,可推测漆酚的性质,排除A、B、C,所以D正确。
3.乙醇、甘油和苯酚所具有的共同点是( )
A.都易溶于水
B.都能与NaOH溶液反应
C.分子结构中都含有羟基
D.都属于醇类化合物
答案 C
解析 乙醇、甘油均不能与NaOH溶液反应,均可与水以任意比例互溶;苯酚能与NaOH溶液反应,但只有当温度高于65 ℃时才能与水混溶;苯酚分子中虽然也含羟基,但属于酚类。
4.只用一种试剂即可鉴别C2H5OH、C2H5ONa、C6H5OH、AgNO3、Na2CO3、KI六种无色透明溶液,这种试剂是( )
A.稀盐酸 B.稀NaOH溶液
C.FeCl3溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
答案 C
解析 六种无色透明溶液中,其中一种是乙醇,一种是苯酚,其他四种均为盐类。选项A是强酸,不与C6H5OH、KI等反应。选项B是强碱,不与C2H5OH、KI等反应。选项D是强氧化剂,不与AgNO3、Na2CO3等反应。选项C,C2H5OH与FeCl3不反应;C2H5ONa水解呈碱性能与FeCl3反应产生红褐色沉淀;C6H5OH遇FeCl3呈紫色;AgNO3与FeCl3反应产生白色沉淀;Na2CO3水解呈碱性,FeCl3水解呈酸性,两者相遇时既有红褐色沉淀又有气体产生;KI与FeCl3可发生氧化还原反应,溶液颜色呈棕色,故选C。
5.从葡萄籽中提取的原花青素结构如图。原花青素具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。有关原花青素的下列说法不正确的是( )
A.该物质既可看作醇类,也可看作酚类
B.1 mol该物质可与4 mol Br2反应
C.1 mol该物质可与7 mol NaOH反应
D.1 mol该物质可与7 mol Na反应
答案 C
解析 结构中左环与右上环均为苯环,且共有5个酚羟基(可看作酚),
中间则含醚键(环醚)和两个醇羟基(可看作醇),故A正确;该有机物结构中能与Br2发生反应的只是酚羟基的邻位(共4个可被取代的位置),故B正确;能与NaOH溶液反应的只是酚羟基(共5个),故C错;有机物中酚羟基和醇羟基共7个,都能与Na反应,故D正确。
6.某甲酸溶液中含有甲醛,用下列方法可以证明的是( )
A.加入足量的新制氢氧化铜悬浊液并加热煮沸,有砖红色沉淀
B.加入过量的氢氧化钠充分反应后的溶液能发生银镜反应
C.将试液进行酯化反应后的混合液能发生银镜反应
D.加入足量氢氧化钠后,蒸馏出的气体通入新制的氢氧化铜悬浊液,加热有砖红色沉淀
答案 D
解析 甲酸、甲酸盐、甲酸酯和甲醛都含有醛基,能发生银镜反应,也能被新制氢氧化铜悬浊液氧化,所以A、B、C都不对。
7.分子式为C5H12O的醇与C5H10O2的酸发生酯化反应最多可形成多少种酯( )
A.8种 B.16种 C.24种 D.32种
答案 D
解析 分子式为C5H12O的醇共有8种同分异构体,分子式为C5H10O2的酸共有4种同分异构体,根据排列组合上述醇与酸发生酯化反应共有8×4=32种同分异构体,故选D。
A.乙炔 B.1丁烯
C.1,3丁二烯 D.乙烯
答案 D
解析 此题可以应用反推法推出A物质,根据1,4二氧六环的结构,
可以推知它是由乙二醇脱水后形成的,两分子HO—CH2—CH2—OH脱水后形成环醚。
生成乙
9.某种解热镇痛药的结构简式为:
当它完全水解时,可得到的产物有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
答案 C
解析 该物质分子内含有1个肽键和2个酯基,它们都能发生水解反应,所以水解产物为4种。
10.下列药物的主要成分都能发生以下四种反应的是( )
①取代反应 ②加成反应 ③水解反应 ④中和反应
答案 B
解析 A、C中物质都不能发生水解反应,C、
D中物质都不能发生中和反应,即选B。
[题组二 高考小题]
11.(2018·北京高考)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子的说法正确的是( )
A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2
C.氢键对该高分子的性能没有影响
D.结构简式为:
答案 B
解析 芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为
中苯环上都只有1种化学环境的氢原子,A错误;芳纶纤维完全水解产物的单个分子
含有的官能团为—COOH或—NH2,B正确;氢键对该分子的性能有影响,
如影响沸点、密度、硬度等,C错误;芳纶纤维由
通过缩聚反应形成,其结构简式为D错误。
12.(2018·江苏高考)(双选)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A.X分子中所有原子一定在同一平面上
B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.X→Y的反应为取代反应
答案 BD
解析 X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其他原子不一定在同一平面上,A错误;Y与Br2的加成产物为
中“*”碳为手性碳原子,B正确;X中含酚羟基,Y中含碳碳双键,都能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;对比X、2甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,
X+2甲基丙烯酰氯→Y+HCl,反应类型为取代反应,D正确。
13.(2017·北京高考)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂,聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如下:
下列说法不正确的是( )
A.聚维酮的单体是
B.聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质
D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
答案 B
解析 聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,由聚维酮碘的结构可知,聚维酮是由经加聚反应生成的,故聚维酮的单体为,A正确;由聚维酮碘的结构推知,聚维酮分子由(2m+n)个单体聚合而成,B错误;由聚维酮碘的结构可知,该物质分子内存在氢键,易溶于水,C正确;由聚维酮碘的结构可知,该结构中含有,在一定条件下能发生水解反应,D正确。
14.(2017·天津高考)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是( )
A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B.该物质遇FeCl3溶液显色
C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2
D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种
答案 B
解析 汉黄芩素的分子式为 C16H12O5,A错误;该分子中含有酚羟基,可以与FeCl3溶液发生显色反应,B正确;酚羟基邻位、碳碳双键都能与溴水反应,1 mol 该物质与溴水反应消耗Br2的物质的量为2 mol ,C错误;分子中碳碳双键、羰基都能与氢气发生加成反应,官能团种类会减少2种,D错误。
15.(2017·江苏高考)萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是( )
a b c
A.a和b都属于芳香族化合物
B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀
答案 C
解析 a中不含有苯环,不属于芳香族化合物,A错误;a和c分子中含有饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上,B错误;a、b和c均能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色,C正确;b中不含醛基,不能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀,D错误。
[题组一 基础大题]
16.是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的结构简式是________________。
(2)B→C的反应类型是__________________。
(3)E的结构简式是____________________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:____________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
答案 (1)CH3CHO (2)取代反应
+CH3COONa+CH3OH+H2O
(5)abd
解析 (1)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A中存在醛基,由流程图可知,A与氧气反应可以生成乙酸,则A为CH3CHO。
(2)由B和C的结构简式可以看出,乙酸分子中的羟基被氯原子取代,发生了取代反应。
(4)由F的结构简式可知,C和E在催化剂条件下脱去一个HCl分子得到F,F中存在酯基,在碱液中可以发生水解反应。
(5)G分子的结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键,所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应,能够与金属钠反应产生氢气,a、b正确;1 mol G中含1 mol 碳碳双键和1 mol苯环,所以可与4 mol氢气加成,c错误;G的分子式为C9H6O3,d正确。
[题组二 高考大题]
17.(2018·全国卷Ⅰ)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为________。
(2)②的反应类型是________。
(3)反应④所需试剂、条件分别为________________。
(4)G的分子式为________。
(5)W中含氧官能团的名称是________。
(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1):______________________________。
(7)苯乙酸苄酯是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选)。
答案 (1)氯乙酸
(2)取代反应
(3)乙醇/浓硫酸、加热
(4)C12H18O3
(5)羟基、醚键
(6)、
解析 (1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸。
(2)反应②中氯原子被—CN取代,属于取代反应。
(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热。
(4)根据G的键线式可知其分子式为C12H18O3。
(5)根据W的结构简式可知分子中含氧官能团是醚键和羟基。
(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1,说明氢原子分为两类,各是6个,因此符合条件的有机物结构简式为
(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为
18.(2017·天津高考)2氨基3氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体,其制备流程图如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)CH3分子中不同化学环境的氢原子共有________种,共面原子数目最多为________。
(2)B的名称为________。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式: ___________________________________________________________________。
a.苯环上只有两个取代基且互为邻位
b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B,而是经由①②③三步反应制取B,其目的是_________________________________________________________。
(4)写出⑥的化学反应方程式: ___________________________________,
该步反应的主要目的是________。
(5)写出⑧的反应试剂和条件: ____________________________________;
F中含氧官能团的名称为__________________________________________。
(6)在方框中写出以为主要原料,经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。
答案 (1)4 13
解析 (1)甲苯分子为对称结构,分子中共有4种氢原子:。苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共12个原子一定共面,又因C—C键可旋转,因此CH3上最多有1个氢原子与苯环共面,故共面的原子最多有13个。
(2)由B的结构简式及硝基化合物的命名原则可知,烃为母体,硝基为取代基,故名称为邻硝基甲苯(或2硝基甲苯)。B的同分异构体能发生银镜反应,说明分子中含有CHO,又能水解,则分子中含有酯基或肽键,又因分子中仅有2个氧原子,则苯环上的两个取代基应为
故符合条件的B的同分异构体有
(4)根据题给信息,结合⑤中反应物的结构简式及反应条件可推知C为
。根据⑥中反应物、生成物的结构简式可知,该反应为取代反应,化学方程式为
HCl。由流程图可看出,反应⑥中—NH2参与反应,反应⑨又重新生成—NH2,说明反应⑥的目的是保护氨基。
(5)由反应③可知,反应⑨应是被取代的反应,则反应⑧应是苯环上氢原子发生氯代反应,故反应试剂和条件应为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)。
(6)由生成含肽键的聚合物,只能是氨基、羧基发生缩聚反应。由反应⑨可知,肽键在酸性条件下可水解生成—NH2,故酸性条件下
水解可得邻氨基苯甲酸,邻氨基苯甲酸在一定条件下发生缩聚反应即可得到目标产物。
[题组三 模拟大题]
19.(2018·河北衡水中学期末考试)M是石油裂解气的重要成分,由M制备环酯P的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
已知:在特殊催化剂的作用下能够发生碳碳双键两边基团互换位置的反应。如:
2CH2===CHRCH2===CH2+RCH===CHR
回答下列问题:
(1)M的名称是________,A含有的官能团名称是________。
(2)①的反应类型是________,⑥的反应类型是________。
(3)C的结构简式为____________。由C―→G的过程中步骤④⑥的目的是__________________________。
(4)G中最多有________个原子共平面,其顺式结构简式为____________。
(5)符合下列条件D的同分异构体有________种。
①氯原子连在碳链的一端 ②羟基连在不同的碳原子上
其中核磁共振氢谱为4组峰且峰面积比为4∶2∶2∶1的为___________(写结构简式)。
(6)由I和G在一定条件下制取环酯P的化学方程式为________。
答案 (1)丙烯 碳碳双键、氯原子
(2)取代反应 消去反应
(3)HOCH2CH===CHCH2OH 保护分子中碳碳双键不被氧化
(4)12
(5)10 ClCH2CH(CH2OH)2
(6)HOOCCH===CHCOOH+HOCH2CH2OH
解析 利用反应①产物的结构简式可知石油裂解气的重要成分M为丙烯;结合题中“已知”和流程图可知物质A的结构简式应为
ClCH2CH===CHCH2Cl,B为CH2===CH2,则C为
HO—CH2CH===CHCH2—OH,D为
CH2CH2CHCH2OHCl,E为
CH2HOOCCHClCOOH,F为
NaOOC—CH===CH—COONa,G为
HOOC—CH===CH—COOH,H为
Br—CH2CH2—Br,I为HO—CH2CH2—OH。
(1)A中所含官能团为碳碳双键和氯原子。
(2)反应①为丙烯中甲基与Cl2发生取代反应;反应⑥则是卤代烃在NaOH醇溶液中发生消去反应。
(3)反应④是碳碳双键与HCl的加成反应、反应⑥则是消去HCl再次形成碳碳双键,故设计步骤④⑥的目的就是防止在步骤⑤发生氧化时碳碳双键被氧化,即保护分子中碳碳双键不被氧化。
(4)G为HOOCCH===CHCOOH,由乙烯为平面结构分子,再结合羧基中原子共面可知分子G中最多12个原子可以全部共面,其顺式结构为两个—COOH在碳碳双键碳原子的同一侧。
(5)物质D的结构简式为HOCH2CH2CH(Cl)CH2OH,故满足条件的同分异构体:先写出一氯丁烷:
Cl—CH2—CH2—CH2—CH3,此时两个羟基分别连在 12、13、14、23、24、34号碳上;Cl—CH2—CH(CH3)2(两个甲基碳上氢原子为等效氢,两个碳原子分别编号为3、4),此时两个羟基分别连在12、13、23、34号碳,共有10种。这些结构中含有4种氢原子且各种原子个数比为4∶2∶2∶1的结构为ClCH2CH(CH2OH)2。
(6)反应⑩为二元醇和二元酸在一定条件下生成环酯与水的酯化反应,由此可得反应的化学方程式。