專題4有機化學基礎第2講 有機合成與推斷提能力

高考第二輪復習高分專題訓練 1甲醛與亞硫酸氫鈉的反應方程式為HCHONaHSO3HOCH2SO3Na，反應產物俗稱“吊白塊”。關于“吊白塊”的敘述正確的是()A易溶于水，可用于食品加工B易溶于水，工業(yè)上用作防腐劑C難溶于水，不能用于食品加工D難溶于水，可以用作防腐劑解析：根據有機物中含有的官能團可以判斷，該物質易溶于水，但不能用于食品加工。答案：B21 mol X能與足量的碳酸氫鈉溶液反應放出44.8 L CO2(標準狀況)，則X的分子式是()AC5H10O4BC4H8O4CC3H6O4 DC2H2O4解析：1 mol X能與足量的碳酸氫鈉溶液反應放出44.8 L CO2(標準狀況)，說明X分子中含有2個COOH，飽和的二元羧酸的通式為：CnH2n2O4，只有選項D符合CnH2n2O4。答案：D3一次性使用的聚苯乙烯()材料易造成“白色污染”，其替代物聚乳酸( )是由乳酸( )聚合而成的，聚乳酸可在乳酸菌的作用下降解。下列說法正確的是()A聚苯乙烯的單體為 B聚苯乙烯與聚乳酸的聚合方式相似C聚苯乙烯和聚乳酸均為純凈物D乳酸可發(fā)生消去反應解析：聚苯乙烯的單體是苯乙烯，A正確；聚苯乙烯是苯乙烯發(fā)生加聚反應的產物，而聚乳酸是乳酸發(fā)生縮聚反應的產物，B錯誤；乳酸含有醇羥基，可以發(fā)生消去反應，D正確。答案：D4雙選題下圖表示4­溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應。其中，產物只含有一種官能團的反應是()A BC D解析：本題考查有機物的性質，意在考查考生對有機物官能團的認識。反應為氧化反應，產物含有溴原子和羧基兩種官能團；反應為取代反應，產物含有羥基和碳碳雙鍵兩種官能團；反應為消去反應，產物只含碳碳雙鍵一種官能團；反應為加成反應，產物只含溴原子一種官能團。故C、D項正確。答案：CD5美國化學家R.F.Heck因發(fā)現如下Heck反應而獲得2010年諾貝爾化學獎。 為鹵原子，R為取代基)經由Heck反應合成M(一種防曬劑)的路線如下：回答下列問題：(1)M可發(fā)生的反應類型是_。a取代反應b酯化反應c縮聚反應 d加成反應(2)C與濃H2SO4共熱生成F，F能使酸性KMnO4溶液褪色，F的結構簡式是_。D在一定條件下反應生成高分子化合物G，G的結構簡式是_。(3)在AB的反應中，檢驗A是否反應完全的試劑是_。(4)E的一種同分異構體K符合下列條件：苯環(huán)上有兩個取代基且苯環(huán)上只有兩種不同化學環(huán)境的氫，與FeCl3溶液作用顯紫色。K與過量NaOH溶液共熱，發(fā)生反應的方程式為。解析：本題考查有機化學基礎，意在考查考生的分析推斷能力。(1)M含有酯基，能夠發(fā)生水解反應(屬于取代反應)，a對；含有碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加成反應，d對；不能發(fā)生縮聚反應和酯化反應。(2)根據圖示轉化關系，可以推斷C為(CH3)2CHCH2CH2OH，(3)A為CH2=CHCHO，檢驗A是否完全反應可以選用銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液。(4)根據K的結構特點，可以推斷K為 ，與過量NaOH溶液共熱的反應為： 答案：(1)ad(2)(CH3)2CHCH=CH2 (3)新制氫氧化銅懸濁液(或新制銀氨溶液) (限時45分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分)1有一種脂肪醇，通過一系列反應可變?yōu)楸?，這種醇通過消去、氧化、酯化、加聚反應等變化后可轉化為一種高聚物 ，這種醇的結構簡式為()ACH2=CHCH2OH BCH3CH(OH)CH2OHCCH3CH2OH DCH2ClCHClCH2OH解析：經四種反應合成高聚物，逆推過程為：答案：B2某分子式為C10H20O2的酯，在一定條件下可發(fā)生如下圖所示的轉化： 則符合上述條件的酯的結構可能有()A2種 B4種C6種 D8種解析：由轉化圖可知，B、C兩物質分子的碳原子數相等。酯(C10H20O2)在NaOH等強堿溶液中發(fā)生堿性水解后生成B(C4H9COONa)和C(C4H9CH2OH)，D是醛(C4H9CHO)，E是羧酸(C4H9COOH)，所以原來的酯為C4H9COOCH2C4H9，由于丁基(C4H9)有4種結構，所以原來的酯的結構也是4種。答案：B3雙選題某優(yōu)質甜櫻桃中含有一種羥基酸(用M表示)，M的碳鏈結構無支鏈，分子式為C4H6O5；1.34 g M與足量的碳酸氫鈉溶液反應，生成標準狀況下的氣體0.448 L。M在一定條件下可發(fā)生如下轉化：MABC(M、A、B、C分子中碳原子數目相同)。下列有關說法中不正確的是()AM的結構簡式為HOOCCHOHCH2COOHBB的分子式為C4H4O4Br2C與M的官能團種類、數量完全相同的同分異構體還有1種DC物質不可能溶于水解析：易知M的相對分子質量為134,1.34 g M為0.01 mol，因它與足量的碳酸氫鈉溶液反應生成0.02 mol CO2，由此可推出A分子中含兩個羧基，再根據A分子無支鏈，可知A的結構簡式為HOOCCHOHCH2COOH，A正確。MA是消去反應，AB是加成反應，C分子中含有多個親水基，可溶于水，B正確，D錯誤。M的符合條件的同分異構體還有 ，C錯誤。答案：CD4分子式為C4H8O3的有機物在一定條件下具有如下性質：在濃硫酸存在下，能與CH3CH2OH、CH3COOH反應在濃硫酸存在下，能脫水生成一種能使溴水褪色的物質，該物質只存在一種結構在濃硫酸存在下，能生成一種分子式為C4H6O2的五元環(huán)狀化合物則C4H8O3的結構簡式為()AHOCH2COOCH2CH3BCH3CH(OH)CH2COOHCHOCH2CH2CH2COOHDCH3CH2CH(OH)COOH解析：由知，該有機物的分子中含有OH和COOH，A不符合題意，由知分子發(fā)生消去反應只有一種脫水方式，B不符合題意；由知，D不符合題意。答案：C5有機化合物A只由C、H兩種元素組成且能使溴水褪色，其產量可以用來衡量一個國家石油化學工業(yè)的發(fā)展水平。A、B、C、D、E有下圖所示的關系。則下列推斷不正確的是() A鑒別A和甲烷可選擇酸性高錳酸鉀溶液BB、D均能與金屬鈉反應C物質C的結構簡式為CH3CHODBDE的化學方程式為：CH3CH2OHCH3COOHCH3COOC2H5解析：A為乙烯，B為CH3CH2OH，C為CH3CHO，D為CH3COOH，E為 。BDE的反應方程式為CH3CH2OHCH3COOHH2OCH3COOC2H5。答案：D6下圖是一些常見有機物的轉化關系，關于反應的說法不正確的是()A反應是加成反應B只有反應是加聚反應C只有反應是取代反應D反應是取代反應解析：題目中各物質的轉化關系為：上述轉化關系中酯化反應、都屬于取代反應，酯的水解、也屬于取代反應。答案：C7雙選題水楊酸環(huán)己酯具有花香氣味，可作為香精配方其合成路線如下： 下列說法正確的是()A水楊酸的核磁共振氫譜有4個峰B水楊酸、環(huán)己醇和水楊酸環(huán)己酯都能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應C1 mol水楊酸跟濃溴水反應時，最多消耗2 mol Br2D1 mol水楊酸環(huán)己酯在NaOH溶液中水解時，最多消耗2 mol NaOH解析：水楊酸分子中的6個H的化學環(huán)境均不相同，故其核磁共振氫譜應有6個峰；環(huán)己醇不含酚羥基，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應；1 mol水楊酸環(huán)己酯在NaOH溶液中水解，最多消耗2 mol NaOH；水楊酸在與濃溴水反應時，發(fā)生酚羥基鄰、對位的取代反應，故1 mol水楊酸跟濃溴水反應時，最多消耗2 mol Br2。答案：CD二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)8(12分)(1)苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常見的有機溶劑，能與水互溶的是_；不溶于水，且密度比水小的是_。(2)一瓶無色氣體，可能含有CH4和CH2=CH2，或其中的一種，與一瓶Cl2混合后光照，觀察到黃綠色逐漸褪去，瓶壁有少量無色油狀小液滴。由上述實驗現象推斷出該瓶氣體中一定含有CH4，你認為是否正確，為什么？_。上述實驗中可能涉及的反應類型有_。(3)含有 的化合物與CH2=CH2一樣，在一定條件下可聚合成高分子化合物。廣泛用作農用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由 聚合而成的，其化學方程式是_。聚丙烯樹脂的主要成分是聚丙烯( )它是由_(寫結構簡式)聚合而成。解析：(1)苯、四氯化碳、乙醇、汽油是常見的有機溶劑，能與水互溶的只有乙醇；不溶于水，且密度比水小的是苯和汽油；不溶于水且密度比水大的是四氯化碳。(2)甲烷與氯氣能發(fā)生取代反應生成油狀的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，而乙烯也可與氯氣發(fā)生加成反應生成油狀的二氯乙烷，故不正確。涉及的反應類型有取代和加成。(3)由高聚物推單體，首先看鏈節(jié)中是不是純碳原子，是的話就一定是加聚反應的產物，只要2個碳為一組斷裂就可(遇上雙鍵說明是二烯烴，就應該4個碳為一組)，然后相鄰的碳原子間的游離鍵合并，碳碳單鍵變碳碳雙鍵。答案：(1)乙醇苯、汽油(2)不正確，因為CH2=CH2也可以與Cl2發(fā)生加成反應，而使黃綠色逐漸褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油狀液體取代反應、加成反應 CH3CH=CH29(14分)有機高分子化合物甲是一種常用的光敏高分子材料，其結構簡式為： 按下圖可以合成甲，其中試劑可由相對分子質量為26的烴與水加成制得。 已知： 回答下列問題：(1)試劑的名稱是_；BC的反應類型是_；(2)質譜圖顯示A的相對分子質量是80.5；A分子中氧元素的質量分數為19.88%，碳元素的質量分數為29.81%，其余為氫元素和氯元素，且A的核磁共振氫譜上有三個吸收峰，峰面積的比例為221，則A的結構簡式為_。(3)寫出下列反應的化學方程式：DE的反應_；C與F的反應_。(4)E的一種同分異構體，水解產物有兩種，一種能使溴水褪色，另一種在滴加飽和溴水后，有白色沉淀生成，該物質的結構簡式為_。答案：(1)乙醛消去反應(2)ClCH2CH2OH 10(16分)聚對苯二甲酸丙二醇脂(PTT)纖維是Shell公司開發(fā)的一種性能優(yōu)異的聚酯類新型纖維，PTT纖維綜合了尼龍的柔軟性、腈綸的蓬松性、滌綸的抗污性，加上本身固有的彈性，以及能常溫染色等特點，把各種纖維的優(yōu)良使用性能集于一身，從而成為當前國際上最新開發(fā)的熱門高分子新材料之一。它是由對苯二甲酸(PTA)和1,3­丙二醇(PDO)縮聚而成。目前1,3­丙二醇的生產路線有多種：其中兩條如下。路線1丙烯醛水合氫化法(石油化工)：CH2=CHCH3CH2=CHCHOHOCH2CH2CH2OH路線2生物發(fā)酵法：淀粉甘油1,3­丙二醇(1)A的結構簡式為_。(2)從合成原料來源的角度看，有人認為最具有發(fā)展前景的路線是2，他作出此判斷的理由可能是_。(3)以1,3­丙二醇與對苯二甲酸為原料可以合成聚酯PTT，寫出其化學方程式_。(4)已知丙二酸二乙酯能發(fā)生以下反應：CH2(COOC2H5)2CH3CH(COOC2H5)2 利用該反應原理，以丙二酸二乙酯、1,3­丙二醇、乙醇為原料合成 ，請你設計出合理的反應流程圖。提示：合成過程中無機試劑任選，合成反應流程圖表示方法示例如下：ABC_(5)對苯二甲酸有多種同分異構體，滿足：(是芳香族化合物且有兩個側鏈；在稀硫酸中能發(fā)生反應)兩種條件的同分異構體共有_種，其中有一種物質A(不能與NaHCO3反應)的一氯代物只有一種，則A的結構簡式_。解析：因CHO催化加氫能得到CH2OH而“碳碳雙鍵”不能，故A分子中應該有OH，結合A與H2反應的產物知其結構為HOCH2CH2CHO。兩條合成線路，線路2使用的原料是再生性資源，路線1則都不是，故它的前途更廣一些。1,3­丙二醇與對苯二甲酸合成聚酯PTT是酯化型的縮聚反應，書寫時應注用酯化反應機理的應用。由(4)中反應信息知，丙二酸二乙酯中兩個酯基間的“CH2”上的氫原子可被鹵代烴中的烴基取代。又最終需要制備的物質是環(huán)狀二元酸，故需要先由1,3­丙二醇制備二元鹵代烴“CH2BrCH2CH2Br”，由乙醇制備溶劑CH3CH2ONa。在稀硫酸中能反應說明含有酯基，兩側鏈可以均是酯基也可以是一個為酯基、一個為羧基，兩個取代基有鄰間對三種位置關系，故共有6種同分異構體，符合后者的物質結構中有兩個酯基且酯基處于對位上。答案：(1)CH2OHCH2CHO(2)原料淀粉是可再生資源，其它合成線路的原料為不可再生資源石油 (4)C2H5OHC2H5ONaHOCH2CH2CH2OHCH2BrCH2CH2BrCH2(COOC2H5)2 11(16分)金剛烷是一種重要的化工原料，工業(yè)上可通過下列途徑制備：請回答下列問題：(1)環(huán)戊二烯分子中最多有_個原子共平面；(2)金剛烷的分子式為_，其分子中的CH2基團有_個；(3)下面是以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線：其中，反應的產物名稱是_，反應的反應試劑和反應條件是_，反應的反應類型是_；(4)已知烯烴能發(fā)生如下反應：HHRRRCHORCHO請寫出下列反應產物的結構簡式：_；(5)A是二聚環(huán)戊二烯的同分異構體，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A經高錳酸鉀酸性溶液加熱氧化可以得到對苯二甲酸提示：苯環(huán)上的烷基(CH3，CH2R，CHR2)或烯基側鏈經高錳酸鉀酸性溶液氧化得羧基，寫出A所有可能的結構簡式(不考慮立體異構)。解析：本題主要考查有機推斷與合成，意在考查考生對有機官能團性質的掌握情況及觀察能力、接收新信息的能力。(1)根據乙烯的六個原子在同一平面上和甲烷的正四面體結構綜合分析，環(huán)戊二烯分子中最多有9個原子處于同一平面；(2)觀察得出金剛烷的分子式為C10H16，含有6個CH2；(3)環(huán)戊烷與氯氣發(fā)生取代反應生成一氯環(huán)戊烷，一氯環(huán)戊烷在氫氧化鈉醇溶液中加熱發(fā)生消去反應生成環(huán)戊烯，環(huán)戊烯與溴發(fā)生加成反應生成1,2二溴環(huán)戊烷，1,2二溴環(huán)戊烷在氫氧化鈉醇溶液中加熱發(fā)生消去反應生成環(huán)戊二烯；(4)根據有機信息可得雙鍵斷裂引入醛基，因此二聚環(huán)戊二烯經過題中反應后的產物為；(5)二聚環(huán)戊二烯的分子式為C10H12，所以A的分子式為C10H12，不飽和度為5，其中苯環(huán)的不飽和度為4，結合其能使溴的四氯化碳溶液褪色，則還含有一個碳碳雙鍵。答案：(1)9(2)C10H166(3)氯代環(huán)戊烷氫氧化鈉乙醇溶液，加熱加成反應(4)12