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- 2021-07-08 发布
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跟踪检测(三十一) 有机高分子化合物 有机合成与推断
1.(2017·全国卷Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是( )
A.尼龙绳 B.宣纸
C.羊绒衫 D.棉衬衣
解析:选 A 尼龙绳是由尼龙切片制成的纤维丝经一系列加工制成的,它属于合成纤维;
宣纸的主要成分是纤维素,它属于天然纤维;羊绒衫的主要原料是羊毛,属于蛋白质;棉衬
衣的主要原料是棉花,棉花属于天然纤维。
2.下列四种有机物在一定条件下不能作为合成高分子化合物单体的是( )
A.丙烯酸 B.乳酸 CH3CH(OH)COOH
C.甘氨酸 NH2CH2COOH D.丙酸 CH3CH2COOH
解析:选 D A 项,含碳碳双键,可为加聚反应的单体;B 项.含—OH、—COOH,
可为缩聚反应的单体;C 项,含—NH2、—COOH,可为缩聚反应的单体;D 项,只含—COOH,
不能作为合成高分子化合物的单体。
3.2017 年世界十大科技新闻中唯一化学成果:曼彻斯特大学开发出“分子机器人”,
由 150 个碳、氢、氧和氮原子构成,在溶液中通过化学反应来“搭建”分子。下列关于“分
子机器人”的说法正确的是( )
A.它是一种有机高分子
B.它与传统机器人一样可以通过电驱动
C.它与传统机器人不同在于通过化学反应下达“搭建”指令
D.“搭建”分子只是一种物理变化
解析:选 C A 项,“分子机器人”由 150 个碳、氢、氧和氮原子构成,它是一种有机
小分子,错误;“分子机器人”与传统机器人不同,“分子机器人”通过化学反应下达“搭
建”指令,传统机器人通过电驱动,B 项错误,C 项正确;D 项,“分子机器人”在溶液中
通过化学反应“搭建”分子,是化学变化,错误。
4.合成导电高分子化合物 PPV 的反应为
下列说法正确的是( )
A.PPV 是聚苯乙炔
B.该反应为缩聚反应
C.PPV 与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同,可通过质谱法测 PPV 的平均相对分子
质量算得聚合度
D.1 mol 最多可与 2 mol H2 发生反应
解 析 : 选 B A 项 , 苯 乙 炔 的 结 构 简 式 为 H , 聚 苯 乙 炔 的 结 构 简 式 为
,PPV 不是聚苯乙炔,错误;B 项,该反应除了生成高分子化合物外还有小分子
HI 生成,该反应为缩聚反应,正确;C 项,PPV 的最小结构单元为 ,
聚苯乙烯的最小结构单元为 ,两者最小结构单元不同,用质谱法可测有机物的
相对分子质量,进而算出聚合度,错误;D 项, 中的碳碳双键和
苯环都能与 H2 发生加成反应,1 mol 最多可与 5 mol H2 发生加成
反应,错误。
5.(2019·聊城模拟)聚偏二氯乙烯(PVDC)的结构简式为 ,它可以承受高温蒸
煮,也可作为保鲜食品的包装材料,下列有关 PVDC 的叙述错误的是( )
A.没有固定的熔点、沸点
B.聚合度为 n,属于混合物
C.单体可由乙烯与氯气加成制得
D.单体可发生加成、取代、氧化、消去等反应
解析:选 C A 项,该物质是混合物,没有固定的熔、沸点,正确;B 项,聚合度为
n,属于混合物,正确;C 项,单体为 1,1二氯乙烯,不能由乙烯和氯气加成得到,错误;D
项,单体为 1,1二氯乙烯,能发生加成反应、取代反应、氧化反应和消去反应,正确。
6.功能高分子 P 的合成路线如图:
(1)A 的分子式是 C7H8,其结构简式是_____________________。
(2)试剂 a 是________________________。
(3)反应③的化学方程式:__________________________________________________。
(4)E 的分子式是 C6H10O2。E 中含有的官能团:________________________。
(5)反应④的反应类型是____________________。
(6)反应⑤的化学方程式:_________________________________________________。
解析:根据高分子 P 的结构和 A 的分子式为 C7H8,可以推出,D 为对硝基苯甲醇,因
此 A 应该为甲苯,B 为对硝基甲苯,B 与氯气发生取代反应生成 C 为 。
根 据 D 和 P 的 结 构 简 式 可 知 D 和 G 发 生 酯 化 反 应 生 成 P , 因 此 G 的 结 构 简 式 为
。F 水解生成 G 和乙醇,因此 F 的结构简式为 。E 在催化剂
的作用下转化为 F,这说明反应④是碳碳双键的加聚反应,因此 E 的结构简式为
CH3CH===CHCOOC2H5。(1)根据以上分析可知 A 的结构简式为 。(2)甲苯和硝
酸在浓硫酸催化作用下生成对硝基苯,所以试剂 a 为浓硫酸和浓硝酸。(3)反应③是一氯甲
基对硝基苯在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成对硝基苯甲醇,反应的化学方程式为
+NaOH ― ― →H2O
△ +NaCl。(4)根据 E 的结构简式
CH3CH===CHCOOC2H5 可知所含官能团有碳碳双键、酯基。(5)F 应该是 E 发生加聚反应
生 成 的 一 个 高 分 子 化 合 物 , 所 以 反 应 ④ 是 加 聚 反 应 。 (6) 反 应 ⑤ 的 化 学 方 程 式 为
+nH2O ― ― →H+
△ +nC2H5OH。
答案:(1)CH3 (2)浓硫酸和浓硝酸
(3) +NaOH ― ― →H2O
△ +NaCl
(4)碳碳双键、酯基 (5)加聚反应
(6) +nH2O ― ― →H+
△ +nC2H5OH
7.(2019·新余三校联考)1,6己二酸(G)是合成尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的
化合物氧化制备。如图为 A 通过氧化反应制备 G 的反应过程(可能的反应中间物质为 B、
C、D、E 和 F)。回答下列问题:
(1)化合物 A 中含碳 87.8%,其余为氢,A 的化学名称为________。
(2)B 到 C 的反应类型为________。
(3)F 的结构简式为________。
(4)在上述中间物质中,核磁共振氢谱中峰最多的是________,最少的是________(填化
合物标号,可能有多选)。
(5)由 G 合成尼龙的化学方程式为____________________________________________。
(6)由 A 通过两步制备 1,3环己二烯的合成路线为_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(样式:A 条件和试剂 B 一定条件 C)。
(7)有机物 C 的同分异构体属于酯类的有________种。
解析:化合物 A 中含碳 87.8%,其余为氢,则碳氢原子个数比为0.878
12 ∶1-0.878
1 ≈6∶
10,又知 A 含有 6 个碳原子,故 A 的化学式为 C6H10,与 H2O2 反应生成 , 与水
发生加成反应生成 , 发生氧化反应生成 , 再发生氧化
反应生成 , 再发生氧化反应生成 F,F 为 , 再发生水解反应生成
, 与 NH2RNH2 发生缩聚反应生成尼龙 。
(1)根据上面的分析可知,A 的化学式为 C6H10,故 A 的化学名称为环己烯。(4)B 的核磁共
振氢谱中峰数为 3,C 的核磁共振氢谱中峰数为 4,D 的核磁共振氢谱中峰数为 6,E 的核
磁共振氢谱中峰数为 6,F 的核磁共振氢中峰数为 2。(5) 与 NH2RNH2 发生缩聚反应
生成 。(6)由环己烯合成 1,3环己二烯,可以用环己烯与溴
发生加成反应生成 1,2二溴环己烷,1,2二溴环己烷再在 NaOH 醇溶液中发生消去反应得
。(7)根据有机物 C 的结构简式可知,C 有一个不饱和度,所以 C 的同分异构体属于酯
类的物质应为链状酯,可以为甲酸戊酯,有 8 种,也可以是乙酸丁酯,有 4 种,或者是丙酸
丙酯,有 2 种,或者是丁酸乙酯,有 2 种,或者是戊酸甲酯,有 4 种,所以共有 20 种。
答案:(1)环己烯 (2)加成反应 (3) (4)DE F
(5) +nNH2RNH2 ― ― →催化剂
+(2n-1)H2O
(6) (7)20
8.如图所示为某一药物 F 的合成路线:
(1)A 中含氧官能团的名称是____________。
(2)步骤Ⅱ发生的反应类型是____________。
(3)写出步骤Ⅲ的化学反应方程式_____________________________________________。
(4)写出同时满足下列条件的 A 的两种同分异构体的结构简式:____________、
____________。
①不含甲基;
②是 的衍生物,且环上只有一个取代基;
③能发生银镜反应和水解反应(不考虑 的变化)。
(5)请参照上面合成路线,以间二甲苯、ClCH2COCl、(C2H5)2NH 为有机原料(无机试剂
任选)合成 。
提示:① ;
②合成路线流程图示例:
。
解析:根据题中各物质转化关系,比较物质 B 和 的结构以及反应Ⅱ和Ⅲ的
条件可知,B 发生加成反应生 D,D 发生消去反应生成 ,所以 D 为 ,
比较 和物质 F 的结构以及反应Ⅳ和Ⅴ的条件可知,E 为 。(1)根据 A
的结构简式可知,A 中含氧官能团的名称分别是酯基、羰基。(3)步骤Ⅲ的化学反应方程式
为 +2NaOH ― ― →醇
△ +2NaBr+2H2O。(4)满足下列条件①不含甲基;
②是 的衍生物,且环上只有一个取代基;③能发生银镜反应和水解反应说明有醛基和酯
基 , 符 合 条 件 的 A 的 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 为 、 、
和 等。(5)可以在间二甲苯上先引入硝基,再还原成氨基,利
用 ClCH2COCl、(C2H5)2NH 发生题中流程中的步骤Ⅳ和Ⅴ即可得产品。
答案:(1)酯基、羰基 (2)加成反应
(3) +2NaOH ― ― →醇
△ +2NaBr
+2H2O
(4) (或 )
(或 )(任写两种)
9.(2019·江南十校联考)A 是一种环境激素,分子式为 C 23H26O4Br2。有关 A 的转化流
程图如图所示:
其中 B 的结构简式为 ;G 是一种高分子,可用于制造隐形材料;
H 为六环酯。
请回答下列问题:
(1)E 中含有的官能团名称为________________,D 的系统命名法为________________。
(2)B→C 的反应类型为______________,A 的结构简式为____________________。
(3)F→G 的化学反应方程式:______________________________________________。
(4)写出满足下列条件的 E 的同分异构体:_____________________________________。
①可发生银镜反应;②能与 NaOH 溶液发生水解反应;③结构中不含甲基。
(5)下列叙述不正确的是________(填标号)。
a.B 与苯酚属于同系物
b.B 苯环上的一溴代物有 2 种
c.D 可在浓硫酸、加热条件下生成
d.1 mol A 最多可与 4 mol NaOH 发生反应
解析:由 D→E 可知 D 为羟基酸,结合 H 为六元环酯,所以 D 为 ,由
B 、 D 可 知 A 为 , F 为
,G 为 , H 为 。(1)根据
E 的结构简式,E 中含有的官能团名称为碳碳双键、羧基;根据有机物的命名原则,D 分子
的名称为 2甲基2羟基丙酸。(2)B 中含有碳碳双键,能与溴水反应,该反应为取代反应。(3)F
→G 的反应方程式为 ― ― →一定条件
。(4)①可发
生银镜反应,说明含有醛基,②能与 NaOH 溶液发生水解反应,说明含有酯基,③结构中
不含甲基,由 E 的结构简式可知符合条件的有 HCOOCH2CH===CH2 和 。(5)同系
物是指结构相似,组成上相差一个或多个 CH2 原子团的分子之间的互称,要求官能团的种
类和个数相同,根据 B 的结构式,与苯酚不是同系物,a 项错误;B 分子中有 2 种化学环境
不同的氢原子,所以苯环上的一溴代物有 2 种,b 项正确;根据上述推断,D 为 ,
D 可在浓硫酸、加热条件下生成 ,c 项正确;根据 A 的结构简式,1 mol A
最多可与 6 mol NaOH 发生反应,d 项错误。
答案:(1)碳碳双键、羧基 2甲基2羟基丙酸
(2)取代反应
(3) ― ― →一定条件
(4)HCOOCH2CH===CH2、 (5)ad
10.(2019·安顺模拟)芳香族化合物 A 和 E 可以合成芳香酯 I,合成路线如图所示:
已知:① ;
② ;
③B 的苯环上只有一个取代基,且能发生银镜反应;
④E 的核磁共振氢谱有 3 组峰。
请回答下列问题:
(1)A 的结构简式为________,B 的化学名称是________。
(2)C→D 的反应类型为________,F 中所含官能团的名称是________。
(3)条件一与条件二能否互换________(填“能”或“不能”),原因是___________________。
(4)写出 D 与 G 反应的化学方程式________________________________________。
(5)A 的同分异构体很多,其中能使 FeCl3 溶液显紫色的有________种,写出其中一种
核磁共振氢谱有 4 组峰的分子的结构简式__________________________________________。
(6)结合题中信息,写出以溴乙烷为原料制备 1丁醇的合成路线图(无机试剂任选)。合
成路线流程图示例如下:
解析:芳香族化合物 A 的分子式为 C8H10O,A 的不饱和度为 4,A 与 Cu/O2、加热反
应生成 B,A 中含醇羟基,A→B 为醇的催化氧化反应,根据已知③“B 的苯环上只有一个取
代基且能发生银镜反应”,则 A 的结构简式为 ,B 的结构简式为
;B 中含醛基,根据 B→C 的反应条件,B→C 发生题给已知②的反应,C
的结构简式为 ;C 与 H2 发生加成反应生成 D,D 的分子式为 C16H18O,D
的不饱和度为 8,D 的结构简式为 ;芳香族化合物 E 的分子式为
C7H7Cl,由已知④可知 E 的核磁共振氢谱有 3 组峰,E 的结构简式为 ;E→F
发生题给已知①的反应,F 的结构简式为 ;F 在浓 NaOH 溶液中加热发生
取代反应,酸化后生成 G,G 的结构简式为 ;I 为芳香酯,D 与 G 发生酯
化反应,I 的结构简式为 。(3)条件一与条件二不能互换。原因是若
互换,氯原子先发生水解反应转化为酚羟基,再用 KMnO4/H+溶液氧化时,酚羟基也会被
酸性 KMnO4 溶液氧化。(4)D 与 G 发生酯化反应生成 I,D 与 G 反应的化学方程式为
。(5)能使 FeCl3 溶液
显 紫 色 , 则 该 同 分 异 构 体 中 含 酚 羟 基 ; 若 A 的 同 分 异 构 体 有 两 个 侧 链 : —OH 和
—CH2CH3,两个侧链有邻、间、对三种位置关系;若 A 的同分异构体有三个侧链:—OH
和 两 个 —CH3 , 先 固 定 两 个 —CH3 , 有 邻 、 间 、 对 三 种 位 置 关 系 :
,再用—OH 分别代替苯环上 H,依次有 2、3、1 种,共有 3+2
+3+1=9 种。其中核磁共振氢谱有 4 组峰的结构简式为 、 。
(6)1丁醇的结构简式为 CH3CH2CH2CH2OH,对比 CH3CH2Br 和 1丁醇的结构简式,由于
碳链增长,所以利用题给已知②;发生题给已知②反应的有机物中含—CHO,所以由
CH3CH2Br 先合成 CH3CHO。合成的步骤为 CH3CH2Br 发生水解反应生成 CH3CH2OH,
CH3CH2OH 发生催化氧化反应生成 CH3CHO,CH 3CHO 发生题给已知②的反应生成
CH3CH===CHCHO,CH3CH===CHCHO 与足量 H2 发生加成反应得到 1丁醇。
答案:(1) 苯乙醛
(2)加成反应 氯原子、羧基
(3)不能 互换后,酚羟基会被酸性 KMnO4 溶液氧化
(4)
(5)9 或
(6)CH3CH2Br ― ― →NaOH/H2O
△ CH3CH2OH ― ― →Cu/O2
△ CH3CHO ― ― →NaOH/H2O
△ CH3CH===CHCHO
― ― →H2/Ni
△
CH3CH2CH2CH2OH