2014年版高考化学专题目04有机化学三轮冲刺试题目 12页

专题04 有机化学 结构网络图解 图2有机物代表物的衍变关系 反应类型 涉及的主要有机物类别 取代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、醇、苯酚、卤代烃 加成反应 不饱和烃、苯和苯的同系物、醛、葡萄糖 消去反应 醇、卤代烃 酯化反应 醇、羧酸、糖类（葡萄糖、淀粉、纤维素）‎ 水解反应 卤代烃、羧酸酯、二糖、多糖、蛋白质 氧化反应 不饱和烃、烃基苯、醇、醛、甲酸酯、葡萄糖 还原反应 醛、葡萄糖 加聚反应 烯烃、二烯烃 缩聚反应 苯酚和甲醛、羟基酸、氨基酸、二元酸和二元醇、二元醇 表1重要的有机反应类型和涉及的主要有机物类别 ‎ ‎ 高考有机化学板块题型稳、新、活，给中学化学教学中如何培养能力、提高学生素质提出了较高的要求。实践证明：只有许多零碎的知识而没有形成整体的知识结构，就犹如没有组装成整机的一堆零部件而难以发挥其各自功能。为了适应高考的新趋势，在有机化学复习中应立足课本，紧扣考试大纲，跳出“题海”，帮助学生将散、乱的知识串成线，结成网，这样，既有利于知识的迁移，培养和发展学生“3+2”考纲中四种能力 (观察能力、实验能力、思维能力和自学能力)，又能减轻师生的负担，获得较高的复习质量和效率。下面我们将以上三图表分块解读如下：‎ 一、理清有机物的相互转化关系 联成知识网 有机化学知识点多，但其规律性强，建议在二轮复习中以结构为主线，做到“乙烯辐射一大片，醇醛酸酯一条线”，突出知识的内在联系，一手抓官能团，一手抓衍生关系，通过分析对比、前后联系、综合归纳，理清有机物的相互转化关系，特别理清官能团性质和各类有机物相互转变这两条主线。通过转化关系侧重复习有机反应类型（取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应、酯化反应、水解反应、加聚反应等）与反应机理、有机物的结构和性质、同分异构体、有机物分子中原子的空间位置关系等。‎ 二、要重视有机化学实验的复习 高考实验部分一般考查的是无机实验题，但高考命题有向有机实验题拓展的迹象。不仅要掌握“规定实验”的原理、药品、装置和操作步骤，还要注重教材实验的开发、迁移。增强有机实验问题的探究与创新性。‎ 三 、突出有机化学与社会、生活、环境、医药、新科技等的联系 主要包括一些教材中的常见物质和近年来开发研制的、与日常生活和工业生产联系紧密的生活常用品或新药、重要的化工原料、化工产品等。特别关注2007年10月份以后发生的对人类（尤其是对中国）产生重大影响的科技、社会、生活等事件。‎ 四、归纳零星知识，将分散的知识条理化 1． 一些有机物的物理性质归纳 ‎（1）常温下是气体的物质：分子中碳原子数小于、等于4的烃（不排除新戊烷）、一氯甲烷、甲醛。‎ ‎（2）密度比水小的油状液体：液态烃（己烷、己烯、苯及同系物等）、酯、油酸等。‎ ‎（3）密度比水大的油状液体：溴苯、硝基苯、溴乙烷、四氯化碳等。‎ ‎（4）可溶于水的：分子中碳原子数小于、等于4的低级的醇、醛、酮、羧酸等。‎ ‎（5）不溶于水的：烃类、卤代烃、酯、硝基化合物等。‎ 1． 一些有机实验基本知识归纳 ‎（1）制取有机物实验：①CH2=CH2 ②CH≡CH ③C2H5-Br ④CH3COOC2H5‎ ‎（2）“规定实验”操作：‎ ² 水浴加热：①银镜反应 ②制硝基苯 ③制酚醛树脂 ④乙酸乙酯水解 ⑤糖水解 ² 温度计水银球位置：①制乙烯 ②制硝基苯 ③石油蒸馏 ² 导管冷凝回流：①制溴苯 ②制硝基苯 ③制酚醛树脂 ² 冷凝不回流：①制乙酸乙酯 ②石油蒸馏（冷凝管）‎ ² 防倒吸：①制溴苯 ②制乙酸乙酯 ‎（3）有机物分离提纯方法：①萃取分液法 ②蒸馏分馏法 ③洗气法（还有渗析、盐析、沉淀法等）。（有机物分离提纯尽量避免使用过滤和结晶法）‎ ‎3.掌握以下典型的有机反应规律 ‎（1）性质与结构的关系：‎ ①能跟溴水（或溴的CCl4溶液）反应而褪色的：‎ 不饱和链烃、含“-CHO”或酚类物质（产生白色沉淀）。‎ ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色的：不饱和链烃、苯的同系物、苯酚、含“-CHO”物质等。‎ ③能发生银镜反应及能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化的：‎ 含醛基化合物（醛或HCOOH或HCOOR等）‎ ④与NaOH溶液反应：酚类、羧酸类、酯类（先水解后中和）‎ ⑤遇石蕊试液显红色或与Na2CO3、NaHCO3溶液反应产生CO2：羧酸类 ⑥与Na反应产生H2：含－OH化合物（醇类、酚类、羧酸类）‎ ⑦既能氧化成羧酸类又能还原成醇类：醛类 ⑧能发生氧化反应的醇类：“－OH”相连的碳原子上必须有氢原子（本碳上有氢）‎ 能氧化得醛或羧酸：羟基一定连接在有两个或三个氢原子的碳原子上 能氧化成酮：羟基一定连接在有一个氢原子的碳原子上 ⑨能发生消去反应的醇类：“—OH”相邻的碳原子上必须有氢原子（邻碳上有氢）‎ ⑩能发生酯化反应生成羧酸酯类：醇或羧酸或羟基酸类 ‎⑾在无机酸或碱性条件下能发生水解反应：酯类；卤代烃：在NaOH溶液作用下水解 ‎（2）官能团的定量关系 ①与X2反应：（取代）H～X2；（加成）C=C～X2；C≡C～2X2‎ ②与H2加成反应：C=C～H2；C≡C～2H2；C6H6～3H2；（醛或酮）C=O～H2‎ ③与HX反应：（醇取代）—OH～HX；（加成）C=C～HX；C≡C～2HX ④银镜反应：—CHO～2Ag；（HCHO～4Ag）‎ ⑤与新制Cu(OH)2反应：—CHO～2Cu(OH)2；—COOH～ Cu(OH)2‎ ⑥与Na反应：（醇、酚、羧酸）—OH～ H2 ‎ ⑦与NaOH反应：（酚）—OH～NaOH； （羧酸）—COOH～NaOH； ‎ ‎ （醇酯）—COOR～NaOH；（酚酯）—COOC6H5～2NaOH 五、一些典型有机反应的比较 有机物中化学键有多种断裂方式，这既与化学键的结构有关，也与反应条件等多种因素有关。‎ 1． 反应机理比较 ‎（1）醇去氢：脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢，形成-CO-，若与—OH相连的碳原子上没有氢原子，则不能被氧化形成-CO-，所以不发生去氢（氧化）反应。‎ ‎（2）消去反应：脱去—X（或—OH）及相邻碳原子上的氢，形成不饱和键。若与卤原子相邻碳原子上没有氢，则不能发生消去反应。‎ ‎（3）酯化反应：羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。例如：‎ ‎2．反应条件比较 同一化合物，反应条件(温度、溶剂、催化剂)不同，反应类型和产物不同。例如：‎ ‎（1）CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O（分子内脱水）‎ ‎2CH3CH2OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O（分子间脱水）‎ ‎（2）CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl（取代）‎ CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3—CH=CH2+NaCl+H2O（消去）‎ ‎（3）一些有机物（如苯）与溴反应的条件（Fe或光）不同，产物不同。‎ 考点一 同系物与同分异构体 ‎【例1】金刚烷的结构如图，它可看作是由四个等同的六元环组成的空间构型。请根据中学学过的异构现象判断由氯原子取代金刚烷亚甲基(—CH2—)中氢原子所形成的二氯取代物的种类 ‎ A．4种 B．3种 C．2种 D．6种 ‎【解析】金刚烷六个亚甲基(—CH2—)上的氢原子是完全等效的，金刚烷亚甲基 ‎(—CH2—)中氢原子所形成的一氯取代物只有一种。而二氯代物可以在一氯代物的基础 上书写：‎ ‎(相同的数字代表等效位置)‎ ‎ 所以，由氯原子取代金刚烷亚甲基(—CH2—)中氢原子所形成的二氯取代物只有三种。正确选项为B。‎ 答案：B ‎ ‎ 变式1蒽与苯炔反应生成化合物X(X结构中三个苯环呈立体对称结构)，则X中的一个氢原子被甲基取代的所有同分异构体数为 A．2种　　　 　B．3种　　　 ‎ C．4种　　　　　D．5种 考点二 有机物的燃烧规律 ‎【例2】室温下，10mL某气态烃，在50mLO2里充分燃烧，恢复到室温下，得到液态水和体积为35mL的混合气体，则该烃可能是（ ） 　　Ａ．甲烷　　 Ｂ．乙烯　　 Ｃ．乙炔　　 Ｄ．丙烯 解析：该烃在O2中充分燃烧，得到混合气体，说明O2过量，混合气体为CO2和剩余的O2。则可利用燃烧反应方程式进行计算。 　　设：该烃的分子式为CxHy， 　　则：CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O(液)　 △‎ V 　　　　1mL　 (x+ )mL　　　　xmL　　　　　(1+ )mL 　　　　10mL　　　　　　　　　　　　　　　10mL+50mL－35mL=25mL 　 　∴y=6 ‎ 答案：Ｄ ‎ 变式2由两种有机物组成的混合物，在一定的温度和压强下完全气化为气体。在相同的温度和压强下，只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的，符合这种情况的可能是 ‎ A．乙醇和乙酸 B．乙醛和甲醇　　 C．丙醛和甘油 　D．丙酮和丙二醇 考点三 有机物分子式和结构式的确定 ‎【例3】某研究人员发现一个破裂的小瓶中渗漏出一未知有机物A，有催泪作用。经分析A的相对分子质量为161，该化合物中除含有C、H元素外还含有一种卤族元素，且分子中只含有一个甲基。化合物A—F的转化关系如图所示，其中1 mol C与足量的新制Cu(OH)2溶液反应可生成1 mol D和1 mol Cu2O，B1和B2均为较稳定的化合物且互为同分异构体。‎ 已知（1）‎ ‎（2）一个碳原子上连有两个碳碳双键的结构（—C=C=C—）不稳定。‎ 请完成下列问题：‎ ‎（1）化合物A含有的官能团是___________。B1的相对分子质量是___________。‎ ‎（2）①、②、③的反应类型分别是___________、___________、___________。‎ ‎（3）写出A、F的结构简式：A. ______________________；F. _________________________。‎ ‎（4）写出C→D反应的化学方程式：____________________________________________。‎ ‎【解析】本题利用已知信息可知：据F的化学式可知卤原子为溴；A能与NaOH的醇溶液反应生成稳定的B1、B2，两者互为同分异构体，说明溴原子发生消去反应后有两种可能，同时又能被O3氧化，所以一定含有碳碳双键，分子中只含有一个CH3‎ ‎-，C中只含有一个-CHO，说明甲基连在含碳碳双键的碳原子上，推知D为羧酸，E为含醇-OH的羧酸，F为酯类，所以反应①为消去反应，②为加成反应，③为酯化反应；根据F的化学式C6H9BrO2，计算不饱和度为2，可知F中除含有碳氧双键外，还形成了一个环（因为E中不可能有碳碳双键），且分子中有一个甲基，其结构为，则E的结构为，D结构为，A结构为。A发生消去反应后脱去HBr，B1、B2的化学式为C6H8。其相对分子质量是80。‎ 答案：（1）碳碳双键、溴原子（-Br)；80‎ ‎ (2)消去反应；加成反应（或还原反应）；酯化反应（或取代反应）‎ ‎（3）‎ ‎（4）+2Cu(OH)2+2H2O 变式‎3 A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%；A只含有一种官能团，且每个碳原子上最多只连一个官能团，A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：‎ ‎（1）A的分子式是 ；其结构简式是 。‎ ‎（2）写出A与乙酸反应的化学方程式： 。‎ 考点四 重要的有机反应及官能团性质 ‎ ‎【例4】 某有机物的结构简式为：‎ 它在一定条件下可能发生的反应有 ‎ ‎ ①加成 ②水解 ③酯化 ④氧化 ⑤中和 ⑥消去 A．②③④ B．①③⑤⑥ C．①③④⑤ D．②③④⑤@‎ ‎【解析】C。题给有机物合有醛基、羧基和醇羟基，从给出的6种有机反应出发分析：含醛基，可发生加成、氧化反应；含羧基可发生中和、酯化反应；含醇羟基可发生氧化、酯化反应。由于含醇羟基的碳原子的相邻碳原子上无氢原子，不能发生消去反应，故本题答案为C。‎ 变式4莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是 A．两种酸都能与溴水反应且反应的原理相同 B．两种酸都属于芳香族化合物 C．鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键 D．等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同 考点五 有机物的鉴别、分离、提纯 ‎ ‎【例5】 要鉴别己烯中是否混有少量甲苯，正确的实验方法是 （ ）‎ A．先加足量的酸性高锰酸钾溶液，然后再加入溴水 B．先加足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液 C．利用焰色反应，点燃这种液体，然后再观察火焰的颜色 ‎ D．加入四氯化碳，萃取，观察是否分层 ‎【解析】己烯和甲苯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，己烯能使溴水褪色，甲苯不能使溴水褪色。焰色反应是金属元素的性质，不能用来鉴别有机物。加入四氯化碳不能鉴别，二者均溶于四氯化碳，不分层。可先加入足量的溴水，除去己烯，再用酸性高锰酸钾溶液检验甲苯。答案：B 变式5、可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是 （ ）‎ A．氯化铁溶液、溴水 B．碳酸钠溶液、溴水 C．酸性高锰酸钾溶液、溴水 D．酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液 考点六 有机物的推断与合成 ‎【例6】奶油中有一种只含C、H、O的化合物A 。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2：4：1 。 A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下：‎ ‎（1）写出A → E、E → F的反应类型：A → E ___________、E → F ___________。‎ ‎（2）写出A、C、F的结构简式：A _____________、C ____________、F ___________。‎ ‎（3）写出B → D反应的化学方程式： _________________________________________。‎ ‎（4）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________________。A → G的反应类型为_________。‎ ‎【解析】本题先确定A的分子式为C4H8O2，已知A中含有碳氧双键，所以一定还存在一个羟基，再结合题目的框图信息，能与HBr和H2反应，故不可能为羧基，只能为醇羟基和羰基分别在不同的碳上。与HBr反应后的产物能发生消去反应，B能与HIO4发生反应，所以A中的羰基与羟基必须相邻，从而得到A的结构简式为。C为CH3CH（OH）CH（OH）CH3，D为二元酯类。C为乙醛。G的相对分子质量为86，则只可能是羟基被氧化成羰基，两个甲基结构对称，其一氯代物只有一种。‎ 变式6俄国化学家马科尼可夫（V. V. Markovnikov，1838－1904）提出不对称烯烃的加成规则（Markovnikov Rule）而著称于世。‎ 已知：①CH3CH2Br＋NaCNCH3CH2CN＋NaBr ‎②CH3CH2CNCH3CH2COOH　③CH3CH2COOHCH3CHBrCOOH 有下列有机物之间的相互转化：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）指出下列有机反应的类型： B→C ；‎ ‎（2）写出下列有机反应的化学方程式：‎ C→D　　　　　 ，E→F（F为高分子化合物时） ‎ ‎（3）F可以有多种结构。写出下列情况下F的结构简式：‎ ‎①分子式为C7H12O5 ；②分子内含有一个七元环 ；‎ ‎（4）上述哪一步反应遵循不对称烯烃的加成规则 。‎ 参考答案：‎ ‎1．B ‎ 本题考查学生的空间想象能力，同时注意连接3个苯环的碳原子上还有一个氢原子可以被取代，这样等效氢的个数为3个，三个苯环等效，则其上的氢原子分邻位和间位两种，当被甲基取代时，其异构体数目亦为3个。‎ ‎2．D 在相同的温度和压强下，相同体积的气体具有相同数目的分子，当两种有机物的混合物耗氧量为定值时，则通式应符合CxHy(CO2)m(H2O)n，m、n可以为零。A选项中分子式分别为C2H6O和C2H4O2，不符合通式，同理，B、C也不符合，D中丙酮和丙二醇分别为C3H6O和C3H8O2，两者符合C3H4(H2O)n。‎ ‎3．由于A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，故A中氧的质量分数为1-44.1%-8.82%=47.08%。由此可算出C：H：O=5：12：4，分子式为C5H12O4，A只含有一种官能团，又能与乙酸发生酯化反应，该官能团必为羟基。但该羟基不能在两个相邻碳原子上发生消去反应，故邻位碳原子上应无氢原子。该分子中各原子已达到饱和，4个氧必为4个羟基。综上所述其结构为C(CH2OH)4。‎ 答案：（1）C5H12O4，C(CH2OH)4 （2）C(CH2OH)4 + 4CH3COOH C(CH2OOCCH3)4 +4H2O ‎4．D 莽草酸分子中含有羧酸、羟基、碳碳双键，鞣酸分子中存在酚羟基、苯环、羧基，所以，两者都可以跟溴水反应，莽草酸发生加成反应，鞣酸发生取代反应，A错误；莽草酸不是芳香族化合物，因分子中没有苯环结构，B错；苯环结构中不存在碳碳双键，C错；由于钠与羧基和羟基均发生反应生成氢气，所以D正确。‎ ‎5.C解析：己烯、甲苯、苯酚这三种物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙酸乙酯不具有此性质；在己烯、甲苯、苯酚三种物质中，若分别滴加溴水，褪色而不分层的是己烯，不褪色但上层（油层）变深的是甲苯，产生白色沉淀的是苯酚。‎ ‎6． 本题根据丙烯和CH3CH（CN）CH3，可知A的结构为CH3CHBrCH3，B为(CH3)2CHCOOH，C为(CH3)2CBrCOOH，D为(CH3)‎2C（CN）COOH，E为(CH3)‎2C (COOH)2，E与乙二醇反应时可发生酯化反应、聚酯反应分别形成链状酯、环状酯和高聚物。结合F分子式可以确定其结构。C7H12O5的结构简式为，七元环状酯为。‎ nHOOC－C－COOH+nHOCH2CH2OH CH3‎ CH3‎ Δ 浓硫酸 ‎－C－C－C－OCH2CH2O－ +2nH2O ‎ n CH3‎ CH3‎ O O ‎[ ]‎ 答案：（1）取代反应 （2） +NaCN NaBr +‎