高考化学二轮复习专题16有机合成与推断押题专练含解析 18页

专题 16 有机合成与推断 1．某烃的分子式为 C10H14，它不能使溴水褪色，但能使酸性 KMnO4 溶液褪色，分子结构中只 含有一个烷基。符合上述条件的烃有( ) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 2．某有机物的结构简式为 ，下列关于该物质的说法中正确的是 ( ) A．该物质在 NaOH 的醇溶液中加热可转化为醇类 B．该物质能和 AgNO3 溶液反应生成 AgBr 沉淀 C．该物质可以发生消去反应 D．该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应 解析：选 D。该物质在 NaOH 的水溶液中才可以发生水解反应，其中—Br 被—OH 取代，A 项错误；该物质中的溴原子必须可水解成 Br－，才能和 AgNO3 溶液反应生成 AgBr 沉淀，B 项错 误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有 H 原子，不能发生消去反应，C 项错误；该物质含有碳碳双键，可与 Br2 发生加成反应，D 项正确。 3．某有机物 X 的结构简式如图所示，下列有关说法正确的是( ) A．X 的分子式为 C12H16O3 B．X 在一定条件下能发生加成、加聚、取代、消去等反应 C．在催化剂的作用下，1 mol X 最多能与 1 mol H2 加成 D．可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和 X 解析：选 D。通过 X 的结构简式可得其分子式是 C12H14O3，A 项错误；X 分子中的羟基所连碳 原子的邻位碳原子上无氢原子，故不能发生消去反应，B 项错误；苯环、碳碳双键均能在催化 剂的作用下与 H2 发生加成反应，故 1 mol X 最多能与 4 mol H2 发生加成反应，C 项错误；苯环 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而 X 分子中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D 项 正确。 4．每年中秋节前夕，鸡蛋价格都会一路飙升，某栏目报道一超市在售的鸡蛋为“橡皮弹”， 煮熟后蛋黄韧性胜过乒乓球，但经检测为真鸡蛋。专家介绍，这是由于鸡饲料里添加了棉籽饼， 从而使鸡蛋里含有过多的棉酚所致。已知棉酚的结构简式如图所示，下列说法不正确的是( ) A．该物质的分子式为 C30H30O8 B． 1 mol 棉酚最多可与 14 mol H2 加成，与 6 mol NaOH 反应 C．在一定条件下，该物质可与乙酸反应生成酯类物质 D．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 5．由有机物Ⅰ合成Ⅳ(香豆素)的合成路线如下： 回答下列问题： (1)写出分子式：丙烯酸甲酯___________________________； (2)写出反应类型：Ⅰ→Ⅱ________；若要Ⅱ→Ⅲ的反应完全，则Ⅱ→Ⅲ反应需要的条件是 _______________________________； (3) 已 知 化 合 物 Ⅳ 的 相 对 分 子 质 量 为 146 ， 写 出 其 结 构 简 式 ： ________________________________________________________； (4)化合物Ⅴ是Ⅲ的一种同分异构体，Ⅴ有如下特征：分子中除苯环外，无其他环状结构； 在核磁共振氢谱图中，有四个吸收峰；能发生银镜反应；1 molⅤ最多能与 2 mol 的 NaOH 反应。 V 的结构简式为________________________________________________。 答案：(1)C4H6O2 (2)取代反应 NaOH 溶液/加热，H＋(硫酸或盐酸) (3) 6．已知某反应为 (1)1 mol M 完全燃烧需要________ mol O2。 (2)有机物 N 不能发生的反应为________(填字母序号)。 A．氧化反应 B．取代反应 C．消去反应 D．还原反应 E．加成反应 (3)M 有多种同分异构体，其中能使 FeCl3 溶液显紫色、苯环上只有两个取代基、无环物质 的同分异构体有________种。 (4)物质 N 与 H2 反应生成的 P(结构简式为 )发生缩聚反 应产物的结构简式为________________；P 物质的钠盐在适当条件下氧化为芳香醛 Q，则 Q 与银 氨溶液发生反应的化学方程式为 ____________________________________________________。 (5)有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的转化关系为 Ⅰ ――→ －H2O 浓硫酸、△ Ⅱ 有机物Ⅱ的结构简式为______________；A、B 可以发生类似①的反应生成有机物Ⅰ，则该 反应的化学方程式为 _______________________________________________。 解析：(1)M 的分子式为 C9H6O2，依据 CxHyOz 耗氧量＝x＋y 4 －z 2 计算，1 mol M 耗氧量＝9＋6 4 － 2 2 ＝9.5 mol。(2)有机物 N 中含有碳碳三键、苯环、醇羟基、羧基，结合原子团的特征性质分析 判断发生的化学反应类型，因此能发生氧化反应、取代反应、加成反应和还原反应，但是由于 醇羟基相邻碳原子上无氢原子不能发生消去反应。(3)M 有多种同分异构体，其中能使 FeCl3 溶 液显紫色， 说明含有酚羟基，苯环 上只有两个取代基、 无环物质，另一个取 代基为 ，存在邻、间、对三种同分异构体，也可以是 ， 也存在邻、间、对三种同分异构体，故符合条件的同分异构体有 6 种。(4)羧基和醇羟基之间发 生 缩 聚 反 应 ， 通 过 酯 化 反 应 缩 去 水 形 成 高 分 子 化 合 物 ，P 物质( )的 钠盐在适当条件下氧化为芳香醛 Q，芳香醛 Q 和银氨溶液发生氧化反应，出现银镜现象，依据 醛基被氧化的反应原理书写化学方程式。(5)有机物Ⅱ是加成聚合物的单体，去掉中括号单键变 双键得到结构简式为 ，A、B 可以发生类似①的反应 生成有机物Ⅰ，依据有机物Ⅱ是有机物Ⅰ失水得到，所以有机物Ⅱ中的碳碳双键是醇羟基消去 水反应生成，因此有机物Ⅰ是由丙炔和正丁醛发生反应生成的，该反应的化学方程式为 ＋ CH3CH2CH2CHO 。 答案：(1)9.5 (2)C (3)6 (4) 7．相对分子质量为 162 的有机化合物 M，用于调制食用香精，分子中碳、氢原子数相等， 且为氧原子数的 5 倍，分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。芳香烃 A 的核磁共振 氢谱谱图有 6 个峰，其面积之比为 1∶2∶2∶2∶1∶2。用芳香烃 A 为原料合成 M 的路线如下： 试回答下列问题： (1)A 的结构简式为________，F 中的官能团名称是________。 (2)试剂 X 的名称可能是________。 (3)反应①～⑧中属于取代反应的是________(填反应代号，下同)，属于酯化反应的是 ________，属于加成反应的是________，属于消去反应的是________。 (4)M 能发生的反应类型有________(填序号)。 ①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④加聚反应 ⑤缩聚反应 (5)完成下列化学方程式： F→I：______________________________________________。 G→M：_____________________________________________。 解析：M 的分子通式为(C5H5O)n，由相对分子质量为 162 可知 M 的分子式为 C10H10O2，由 M 可 调制香精可知 M 属于酯，G 属于羧酸；由 M 苯环上只有一个取代基可知 A 的结构符合 C6H5—C3H5， 结合 A 的核磁共振氢谱可知 A 中无—CH3，分析可知 A 为 ，由反 应条件可知：①发生加成反应，B 为 ；②发生卤代烃碱性条 件 下 的 水 解 ， C 为 ； ③ 为 氧 化 反 应 ， D 为 ； 结 合 G 为 酸 ， 可 知 ④ 发 生 醛 的 氧 化 反 应 ， E 为 ； 由 E 、 F 的 分 子 式 可 知 ⑤ 发 生 加 成 反 应 ， F 为 ；由 F 的结构可知⑥发生的是缩聚反应，缩聚生成高分子 化合物；结合酯 M、F 的分子式可知 G 与甲醇发生酯化反应生成 M，G 的结构简式为 ， 反 应 ⑦ 属 于 消 去 反 应 。 由 M 的 结 构 简 式 可知其不能发生消去反应、缩聚反应。 答案：(1) 羟基、羧基. (2)银氨溶液或新制 Cu(OH)2 悬浊液] (3)②⑥⑧ ⑥⑧ ①⑤ ⑦ (4)①②④ 8．氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 ，从而具有胶黏性。 某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下： 已知： ①A 的相对分子质量为 58，氧元素质量分数为 0.276，核磁共振氢谱显示为单峰 ② 回答下列问题： (1)A 的化学名称为________。 (2)B 的结构简式为____________，其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为 ________。 (3)由 C 生成 D 的反应类型为________。 (4)由 D 生成 E 的化学方程式为________________________。 (5)G 中的官能团有________、________、________。(填官能团名称) (6)G 的同分异构体中，与 G 具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种。(不含 立体异构) (2)根据信息②可知，B 的结构简式为 ，分子中含有 2 种氢原子，故核 磁共振氢谱显示为 2 组峰，且峰面积比为 6∶1。 (3)由 B 的结构简式及 C 的分子式可推知 C 为 ，在光照条件下 C 与 Cl2 应发生—CH3 上的取代反应。(4)由反应条件可知，D 生成 E 的反应为氯原子的水解反应，由 E 的分子式为 C4H5NO 可推知，D 为 ，该反应的化学方程式为 ＋NaCl。 (6)能发生银镜反应，则分子中含有醛基，且与 G 含有相同的官能团，符合条件的 G 的同分异 构体应为甲酸酯类，分别为 共 8 种。 答案：(1)丙酮 (2) 2 6∶1 (3)取代反应 (4) ＋NaCl (5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8 9．端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为 Glaser 反应。 2R—C≡C—H――→ 催化剂 R—C≡C—C≡C—R＋H2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用 Glaser 反应制 备化合物 E 的一种合成路线： 回答下列问题： (1)B 的结构简式为________，D 的化学名称为________。 (2)①和③的反应类型分别为________、________。 (3)E 的结构简式为________________。用 1 mol E 合成 1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗 氢气________mol。 (4)化合物( )也可发生 Glaser偶联反应生成聚合 物，该聚合反应的化学方程式为__________________________________________________。 (5)芳香化合物 F 是 C 的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为 3∶1， 写出其中 3 种的结构简式________________________________________________。 (6) 写 出 用 2 苯 基 乙 醇 为 原 料 ( 其 他 无 机 试 剂 任 选 ) 制 备 化 合 物 D 的 合 成 路 线 __________________________________________。 解析：B(C8H10)与 Cl2 在光照条件下发生取代反应生成 (C)，则 B 的 结 构 简 式 为 。 A 与 CH3CH2Cl 在 AlCl3 、 加 热 条 件 下 反 应 生 成 (B)，显然反应①为取代反应，A 的结构简式为 。 (D)经④Glaser反应得到E(C16H10)，结合Glaser反应原理(2R—C≡C—H――→ 催化剂 R—C≡C—C≡C—R ＋H2)推知，E 的结构简式为 。 1 个 碳 碳 三 键 需 要 2 分 子 氢 气 加 成 ， 则 用 1 mol E( )合成 1,4二苯基丁烷，理论上需要消耗 4 mol 氢气。(4)化合物( )可发生 Glaser 偶联反应生 成聚合物，结合 Glaser 偶联反应的反应原理及原子守恒写出化学方程式： 。 (5)芳香化合物 F 是 C( )的同分异构体，F 需满足条件：ⅰ.与 C 具有相同的分子构成，含有 1 个苯环和 2 个 Cl 原子；ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢， 且数目比为 3∶1，说明分子结构存在对称性，分子中含有 2 个—CH3，考虑苯环上取代基的结构 及相对位置关系，符合条件的 F 的结构简式有 、 、 、 、 等。 答案：(1) 苯乙炔 (2)取代反应 消去反应 (3) 4 (4) (5) 、 、 、 、 (任选三种) 10．有机物 G(分子式为 C13H18O2)是一种香料，下图是该香料的一种合成路线。 已知： ①E 能够发生银镜反应，1 mol E 能够与 2 mol H2 完全反应生成 F ②R—CH＝CH2 ――→B2H6 H2O2/OH－R—CH2CH2OH ③有机物 D 的摩尔质量为 88 g·mol－1，其核磁共振氢谱有 3 组峰 ④有机物 F 是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链 回答下列问题： (1)用系统命名法命名有机物 B：________。 (2)E 的结构简式为________。 (3)C 与新制 Cu(OH)2 反应的化学方程式为 ________。 (4)有机物 C 可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验操作为______________________ ________________________________________________________________________。 (5)已知有机物甲符合下列条件： ①为芳香族化合物 ②与 F 互为同分异构体 ③能被催化氧化成醛 符合上述条件的有机物甲有________种。其中满足苯环上有 3 个侧链，且核磁共振氢谱有 5 组 峰 ， 峰 面 积 之 比 为 6∶2∶2∶1∶1 的 有 机 物 的 结 构 简 式 为 ______________________________________。 解析：(1)经分析可得，B 为醇，C 为醛，D 为羧酸，且 D 的相对分子质量为 88，核磁共振 氢谱有 3 组峰，则 D 为(CH3)2CHCOOH，则 B 为 2 甲基 1 丙醇；C 为(CH3)2CHCHO。 (2)根据 G 的分子式可知其分子中含有 13 个碳原子，则 F 含有 9 个碳原子，E 能发生银镜 反应，说明含有醛基，1 mol E 与 2 mol 氢气发生加成反应，说明含有碳碳双键，故 E 为 。 (3)(CH3)2CHCHO 与新制氢氧化铜反应的化学方程式为 答案：(1)2 甲基 1 丙醇 (2) (4)在一支洁净的试管中取稀 AgNO3 溶液少许，边振荡试管边逐滴滴加稀氨水，至产生的沉 淀恰好溶解为止 (5)15 11．美托洛尔是一种治疗高血压的药物的中间体，可以通过以下方法合成： 请回答下列问题： (1)美托洛尔中的含氧官能团为________和________(填名称)。 (2)反应③中加入的试剂 X 的分子式为 C3H5OCl，X 的结构简式为________。 (3)在上述①②③三步反应中，属于取代反应的是________(填序号)。 (4)满足下列条件的 B 的同分异构体的结构简式为________(写出一种即可)。 Ⅰ.能发生银镜反应 Ⅱ.能与 FeCl3 溶液发生显色反应 Ⅲ.分子中有 4 种不同化学环境的氢原子，且 1 mol 该物质与金属钠反应产生 1 mol H2 (5)根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以 为原料 制备 的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下： (5)运用逆合成分析法，推出中间产物，确定合成路线。 答案：(1)羟基 醚键(顺序可调换) (2) (3)①③ (4) 12．以苯为主要原料，制取高分子材料 N 和 R 的流程如下： 已知： (1)B 中含氧官能团的名称是________。 (2)由 生成 的反应类型是________。 (3)反应Ⅰ的反应条件是________。 (4)化合物 C 的结构简式是________。 (5)反应Ⅱ的化学反应方程式是________。 (6)下列说法正确的是________(填字母)。 a．A 可与 NaOH 溶液反应 b．常温下，A 能和水以任意比混溶 c．化合物 C 可使酸性高锰酸钾溶液褪色 d．E 存在顺反异构体 (7)反应Ⅲ的化学反应方程式是________。 (8)符合下列条件的 B 的同分异构体有________种。 a．能与饱和溴水反应生成白色沉淀 b．属于酯类 c．苯环上只有两个对位取代基 解析：(1)由题干已知 ， 可知 B 为 ，B 中含氧官能团的名称是羟基、羧基。 (2)由 生成 的反应类型是苯环上的取代反应。(3)目标产物中有酚羟基，应为卤 代烃的水解反应，故反应条件是 NaOH 水溶液加热后酸化。(4)A 与 C 反应生成 N，是酚醛缩合反 应，故 C 应为醛类物质，则 C 的结构简式是 。(5)反应Ⅱ是酯化反应，化学反应方程式 是 。(6)A 是苯酚， 可与 NaOH 溶液反应，a 正确；常温下，苯酚在水中的溶 解度很小，b 错误；化合物 C 是 ，既是碳碳双键，又有醛基，可使酸性高锰酸钾溶 液褪色，c 正确；D 生成 E 是消去反应，E 的结构简式为 ，不存在顺反异构体， d 错误。 (7)E 到 R 是加聚反应，化学反应方程式是 n 。 (8)符合条件的 B( )的同分异构体有 答案：(1)羟基、羧基 (2)取代反应 (3)NaOH 水溶液加热后酸化 (4) (6)a、c (7) (8)6