2021届高考化学二轮复习：第16讲-有机化学基础-Word版含解析.docx

第16讲 有机化学基础

一、小题对点练
1．(2022·金丽衢十二校联考)芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92 g·mol－1，某课题小组以它为原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。已知A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。

已知：

回答下列问题：
(1)对于阿司匹林，下列说法正确的是________。
A．是乙酸的同系物
B．能发生酯化反应
C．1 mol阿司匹林最多能消耗2m mol NaOH
D．不能发生加成反应
(2)H的结构简式是________，F→G的反应类型是________。
(3)写出C→D的化学方程式________。
(4)写出符合下列条件的的同分异构体的结构简式____________________。(写出2种)
①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应；
②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1
③分子中有2个羟基
(5)以A为原料可合成，请设计合成路线，要求不超过4步(无机试剂任选)。
注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：
CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3
解析　(1)A、阿司匹林分子中含有苯环和酯基，不是乙酸的同系物，A不正确；B、含有羧基能与醇发生酯化反应，B正确；C、酯基水解后又产生1个酚羟基，因此1 mol 阿司匹林最多能消耗3 mol NaOH，C不正确；D、苯环能发生加成反应，D不正确，答案选B。
(2)反应④是羧基与氨基通过缩聚反应生成高分子化合物H，则H的结构简式为或。由于苯胺易被氧化，所以反应③应当是硝基的还原反应，则G的结构简式为，F的结构简式为，F生成G是甲基的氧化反应。芳香烃X是一种重要的有机化工原料，其摩尔质量为92 g·mol－1，因此依据F的结构简式可知X应当是甲苯，结构简式为。
(3)依据B可以发生催化氧化生成C，则B中一个含有醇羟基，A生成B，且A是一氯代物，所以A的结构简式为，B的结构简式为，C的结构简式为。C中含有醛基，可以发生银镜反应，则C→D的化学方程式＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
(4)①属于芳香族化合物，且能发生银镜反应，说明含有苯环和醛基；②核磁共振氢谱图中峰面积之比为1∶2∶2∶1；③分子中有2个羟基，所以依据邻羟基苯甲酸的结构简式可知，这2个羟基应当是酚羟基，因此符合条件的有机物结构简式为。
(5)要引入2个羟基，则需要通过卤代烃的水解反应，因此首先要引入1个碳碳双键，通过加成反应引入卤素原子。而要引入碳碳双键则可以通过卤代烃的消去反应实现，所以正确的合成路线可以是
答案　(1)B　(2)或；氧化反应
(3) ＋2Ag(NH3)2OH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O

2．(2022·四川理综，10节选)A是一种有机合成中间体，其结构简式为：

A的合成路线如下图，其中B～H分别代表一种有机物。

R，R′代表烃基
请回答下列问题：
(1)A的名称(系统命名)是___________________________________________；
第⑧步反应类型是________________________________________________。
(2)第①步反应的化学方程式是______________________________________。
(3)C物质与CH2===C(CH3)COOH按物质的量之比1∶1反应，其产物经加聚得到可作隐形眼镜的镜片材料Ⅰ。Ⅰ的结构简式是______________________。
(4)第⑥步反应的化学方程式是______________________________________。
(5)写出含有六元环，且一氯取代物只有2种(不考虑立体异构)的A的同分异构体的结构简式________。
解析　依据B的分子式及其经过反应①的产物结构简式C2H5Br可知B为CH3CH2OH；由C的分子式，可知C为CH2OH—CH2OH，则C经过两步氧化反应生成的D为HOOC—COOH，乙二醇和甲醇反应生成的E为CH3OOC—COOCH3；由已知信息可知，CH3OOC—COOCH3与C2H5MgBr反应生成的F为CH3OMgBr，G为，G进一步发生水解反应⑦生成的H为，结合A的结构简式，可知H→A的反应⑧为醇羟基的消去反应。(1)依据系统命名法规章，可知A的命名为：3，4－二乙基－2，4－己二烯；依据上面分析可知反应⑧为消去反应。(2)第①步，反应是CH3CH2OH中醇羟基的溴代反应，其反应的化学方程式为CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O。(3)c物质(HOCH2—CH2OH)与CH2===C(CH3)COOH按物质的量之比1∶1发生酯化反应的产物为CH2===C(CH3)COOCH2—CH2OH，进一步发生加聚可得到Ⅰ，其结构简式为： (4)结合题目已知信息，可得第⑥步反应的化学方程式。(5)分子结构中增加一个环状结构则削减一个双键，一氯代物只有两种，说明A的同分异构体且有较高的对称性，其符合条件的同分异构体为：

答案　(1)3，4－二乙基－2，4－己二烯　消去反应
(2)CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O

3．(2022·湖州模拟)氧氮杂卓是新药研制过程中发觉的一类重要活性物质，具有抗惊厥、抗肿瘤、改善脑缺血等性质。下面是某争辩小组提出的一种氧氮杂卓类化合物H的合成路线：

　　　推想的中间产物G

(1)原料A的同分异构体中，含有苯环且核磁共振氢谱中有5个峰的结构简式为____________，写出该物质催化氧化反应的化学方程式_________________ ___________________________________________________。
(2)②的反应类型是________。原料D中含有的官能团名称是____________、________。
(3)写出符合下列条件的中间产物F的同分异构体的结构简式________。
(i)能发生银镜反应；
(ii)分子中含有三取代的苯环结构，其中两个取代基是：—COOCH3和，且二者处于对位。
(4)原料B俗名“马莱酐”，它是马莱酸(HOOC－CH＝CH－COOH)的酸酐，请设计用原料CH2OH－CH＝CH－CH2OH合成马莱酸的合成路线。合成路线流程图示例如下：
CH3CH2OHH2C===CH2
解析　(1)原料A的分子式为C7H8O，它含有苯环且核磁共振氢谱中有5个峰的同分异构体结构简式为。该物质催化氧化反应的化学方程式
＋O2＋2H2O。
(2)反应②的化学反应类型为酯化反应(或取代反应)。原料D邻氨基苯酚中含有的官能团为羟基、氨基。
(3)F的符合要求的同分异构体、
(4)以原料CH2OH—CH===CH—CH2OH合成马莱酸的合成路线为CH2OH—CH===CH—CH2OH＋HBr―→

答案　(1)

4．(2022·浙江名校联盟联考)某有机物A有C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气密度的60倍，0.1 mol A在足量的氧气中充分燃烧后生成0.8 mol CO2和7.2克H2O；A可以发生银镜反应，其苯环上的一卤代物有三种。
(1)A中含氧官能团的名称是________，A的结构简式为________。

现有如下转化关系
ABCDE＋F
其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色，F连续被氧化成，G的相对分子质量为90。
(2)C可能发生的化学性质有 ________(填选项)
A．能与氢气发生加成反应
B．能在碱性溶液中发生水解反应
C．能与甲酸发生酯化反应
D．能与Ag(NH3)2OH发生银镜反应
E．能与氢氧化钠溶液反应
(3)C―→D的反应类型为________________，G与足量小苏打溶液反应的化学方程式为__________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)C的同分异构体有多种，写出符合下列条件的全部同分异构体的结构简式： ________________________________________________________________。
①属于酯类化合物
②遇三氯化铁溶液显紫色
③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀
④苯环上的一卤代物只有一种
(5)聚乳酸产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，是抱负的绿色高分子材料。请写出以2－丁烯(CH3CH＝CHCH3)为原料制备聚乳酸的合成路线流程图(无机试剂任选用)。
合成路线流程图示例如下
H2C＝CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
解析　有机物A有C、H、O三种元素组成，其蒸气密度是相同条件下的氢气密度的60倍，则A的相对分子质量是120，0.1 mol A的质量是12 g。0.8 mol CO2中m(C)＝0.8 mol×12 g·mol－1＝9.6 g，7.2 g H2O的物质的量为7.2 g÷18 g·mol－1＝0.4 mol，m(H)＝0.4 mol×2×1 g·mol－1＝0.8 g，故12 g有机物A中m(O)＝12 g－9.6 g－0.8 g＝1.6 g，故n(O)＝1.6 g÷16 g·mol－1＝0.1 mol，故有机物A分子中C原子数目为0.8 mol÷0.1 mol＝8、H原子数目为0.8 mol÷0.1 mol＝8、O原子数目为0.1 mol÷0.1 mol＝1，故A的分子式为C8H8O。有机物A可以发生银镜反应，分子中含有—CHO，苯环上的一卤代物有三种，说明苯环含有1个支链，故A为，由信息Ⅰ可知，与HCN发生加成反应生成B，故B为，B水解生成C，故C为，C在浓硫酸、加热条件下生成D，D能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明D分子中含有碳碳双键，即C生成D的反应是羟基的消去反应，因此D为。
氧化生成E与F，由信息Ⅱ可知氧化为、OHC—COOH，F连续被氧化生成G，G的相对分子质量为90，故F为OHC—COOH，E为，G为HOOC—COOH，则
(1)由上述分析可知，A中含氧官能团的名称是醛基，A的结构简式为；
(2)C是，含有苯环，可以与氢气发生加成反应，含有羟基，可以与甲酸发生酯化反应，不能在碱性溶液中发生水解反应，不能与Ag(NH3)2OH溶液发生银镜反应，含有羧基能和氢氧化钠溶液反应，故答案为：ACE；
(3) 在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成，因此C→D的反应类型为消去反应；G分子中含有2个羧基，因此与足量小苏打溶液反应的化学方程式为HOOC—COOH＋2NaHCO3→NaOOC—COONa＋2H2O＋2CO2↑。
(4) 的同分异构体有多种，其中符合下列要求①属于酯类化合物，说明含有酯基；②遇三氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟基；③与新制氢氧化铜悬浊液共热可生成红色沉淀，说明含有醛基；④苯环上的一卤代物只有一种，说明结构对称，所以符合条件的有机物结构简式为。
(5)本题可以通过已知信息借助于逆推法进行解答，即
CH3—CH===CH—CH3CH3CHO。
答案　(1)醛基 (2)ACE
(3)消去反应；HOOC—COOH＋2NaHCO3→
NaOOC—COONa＋2H2O＋2CO2↑

5．(2022·杭州质检)有机玻璃(PMMA)成分为聚甲基丙烯酸甲酯，因其透光性好、性能优良、价格低廉，广泛应用于商业、轻工、建筑、化工等方面，甚至人工角膜也是有机玻璃。其单体的结构和工业合成路线如图所示。

提示：

请回答下列问题：
(1)有机玻璃单体的分子式为________________________________________。
(2)请指出反应类型：D→E属于________反应，E＋F→G属于________反应。
(3)请指出A→B的反应条件：______________________________________。
(4)请写出B→C的化学方程式：______________________________________。
(5)写出同时符合下列条件的G的同分异构体的结构简式，请写出3种： _________________________________________________________________。
①能使溴水褪色；②能在碱性条件下水解；③能发生银镜反应；④具有支链。
(6)以苯乙酮为主要原料合成，请设计合成路线(无机试剂任选)，格式参照如下过程：CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3。
解析　据题中的合成路线可得，A为CH3CHBrCH3，B为(CH3)2CHOH，C为(CH3)2CO；D为，E为，F为CH3OH，G为。

(3)CH3CHBrCH3在强碱水溶液中加热条件下水解生成(CH3)2CHOH。(4)B→C的化学方程式为2(CH3)2CHOH＋O22(CH3)2CO＋2H2O。(5)符合题中条件的的同分异构体有
答案　(1)C5H8O2　(2)消去　酯化(取代)　(3)强碱水溶液，加热
(4)2(CH3)2CHOH＋O22(CH3)2CO＋2H2O

6.(2022·天津理综，8)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16)，叫α­非兰烃，与A相关反应如下：

(1)H的分子式为__________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)B所含官能团的名称为________。
(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有________种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现2个吸取峰的异构体结构简式为________。
(4)B→D，D→E的反应类型分别为________、________。
(5)G为含六元环的化合物，写出其结构简式：____________________。
(6)F在肯定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为________。
(7)写出E→F的化学反应方程式：_____________________________________
_________________________________________________________________。
(8)A的结构简式为______________________，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有________种(不考虑立体异构)。
解析　A→H是碳碳双键的加成反应，碳架结构没有转变，依据已知信息，再结合A、B分子式和C的结构简式，可以推断：A为；再依据各物质之间的转化条件，可知：D为，E为，F为CH2===CH—COONa，G为。
(1)依据碳原子的成键特点，可知化合物H的分子式为C10H20。(2)由B的结构简式可知其所含有的官能团的名称为羰基和羧基。(3)含有两个—COOCH3基团的C的同分异构体有：CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、共4种，其中核磁共振氢谱呈现2个吸取峰(即有2种不同的氢原子)的结构为。(4)由B和D的结构及反应条件，可知B→D为加成反应或还原反应。由D和E的结构及反应条件，可知D→E的反应为取代反应。(6)F发生加聚反应得到树脂的结构为，其名称为聚丙烯酸钠。(7)E→F为卤代烃的消去反应，其化学方程式为：＋2NaOHCH2===CHCOONa＋NaBr＋2H2O。(8)A与等物质的量的Br2进行加成反应共有3种方式，其加成产物分别为：，共3种。
答案　(1)C10H20
(2)羰基　羧基
(3)4　
(4)加成反应(或还原反应)　取代反应
(5)
(6)聚丙烯酸钠
(7) ＋2NaOH
CH2===CHCOONa＋NaBr＋2H2O
(8) 3