资源描述
专题十二 有机化学基础
一、小题对点练
一、有机物的结构与性质
1.(2022·重庆綦江高三模拟)某种兴奋剂的结构简式如图所示,有关该物质及其溶液的说法错误的是
( )。
A.该分子中全部氢原子不行能在同一个平面上
B.1 mol该物质与Br2反应时,最多消耗5 mol
C.加入浓溴水,既可发生取代反应,又可发生加成反应
D.滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,可证明其结构中存在碳碳双键
解析 A项,因含有—CH3,所以全部氢原子不行能共平面;B项,1 mol该物质最多可以与5 mol Br2反应;C项,该物质中有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,有酚羟基,可以与浓溴水发生取代反应;D项,该物质苯环上的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,碳碳双键、酚羟基也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
答案 D
2.(2022·重庆一中模拟)下列说法正确的是
( )。
A.(CH3)3CCH2C(CH3)===CH2的名称为2,2,4-三甲基-4-戊烯
B.碳原子数小于或等于8的单烯烃,与HBr加成反应的产物只有一种结构,符合条件的单烯烃有6种
C.有机物与NaOH溶液反应,最多消耗5 mol NaOH
D.1 mol β-紫罗兰酮与1 mol H2发生加成反应可得到3 种不同产物
解析 A项,编号应从离官能团最近的一端开头,故题中化合物名称为2,4,4-三甲基-1-戊烯;B项,与HBr加成反应的产物只有一种结构,说明双键两端是对称的,可能的结构有CH2==CH2、CH3CH==HCH3、CH3CH2CH==CHCH2CH3、(CH3)2C==C(CH3)2、CH3CH2CH2CH==CHCH2CH2CH3、CH3CH2C(CH3)==C(CH3)CH2CH3、(CH3)2CHCH==CHCH(CH3)2共7种;C项,该有机物含有一个羧基、一个氯原子、一个酚羟基和一个酚羟基形成的酯基,所以1 mol该有机物消耗NaOH 5 mol;D项,含有共轭结构,所以双键加成有3种,羰基加成有1种,共4种。
答案 C
3.(2022·重庆八中高三模拟)下列说法正确的是
( )。
A.某有机物含有C、H、O、N四种元素,其球棍模型为该有机物的结构简式为
B.按系统命名法,化合物的名称为3-甲基-2-乙基己烷
C.七叶内酯()和东莨菪内酯()都是某些中草药中的成分,它们具有相同的官能团,互为同系物
D.S-诱抗素的结构简式为,则1 mol S-诱抗素与氢氧化钠溶液反应时,最多消耗3 mol NaOH
解析 利用价键规律(碳形成四条共价键、氮形成三条共价键、氧形成两条共价键、氢只能形成一条共价键),结合球棍模型可知有机物的结构简式为;利用系统命名法,有机物的名称为3,4-二甲基庚烷;七叶内酯中含有羟基、碳碳双键、酯基等官能团,东莨菪内酯含有羟基、碳碳双键、酯基以及醚键等官能团,C项错误;利用S-诱抗素的结构简式,结合有关官能团的性质可知1 mol S-诱抗素与氢氧化钠溶液反应时,最多消耗2 mol NaOH。
答案 A
二、有机反应类型、常见有机物的性质及应用
4.某有机物的结构简式为,它可发生的有机反应的正确组合是
( )。
①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧缩聚
A.①②③⑤⑥ B.②③④⑥⑧
C.①②③⑤⑥⑦⑧ D.④⑤⑥⑦⑧
解析 该有机物分子中含有羧基、羟基及苯环,所以可发生加成反应、消去反应、酯化反应、取代反应、中和反应、氧化反应和缩聚反应。
答案 C
5.(2022·山东理综,11)苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是
( )。
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.与苹果酸互为同分异构体
解析 A项,苹果酸分子中含有的两种官能团羟基和羧基均能发生酯化反应,正确;B项,1 mol苹果酸含有2 mol羧基,故最多与2 mol NaOH发生中和反应,其中醇-OH不与NaOH反应,错误;C项,苹果酸中的—COOH和—OH均能与钠反应放出H2,故1 mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5 mol H2,错误;D项,所给物质与苹果酸是同一种物质,错误。
答案 A
6.(2021·新课标全国卷Ⅰ,8)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:,下列有关香叶醇的叙述正确的是
( )。
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
解析 从结构简式看出香叶醇中含“”和醇“—OH”,碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,能发生加成反应,醇“—OH”能发生取代反应,明显B、C、D均不正确。
答案 A
7.(2021·重庆理综,5)有机物X和Y可作为“分子伞”给药物载体的伞面和中心支撑架(未表示出原子或原子团的空间排列)。
下列叙述错误的是
( )
A.1 mol X在浓硫酸作用下发生消去反应,最多生成3 mol H2O
B.1 mol Y发生类似酯化的反应,最多消耗2 mol X
C.X与足量HBr反应,所得有机物的分子式为C24H37O2Br3
D.Y和癸烷的分子链均呈锯齿形,但Y的极性较强
解析 A项,在X中,有三个醇羟基均能发生消去反应,1 mol X发生消去反应,最多生成3 mol H2O,正确。B项,在Y中含有2个—NH2,一个,均可以和—COOH发生反应,所以1 mol Y最多消耗3 mol X,错误。C项,X中的三个—OH均可以被—Br代替,分子式正确。D项,由于C原子为四周体结构,所以癸烷与Y均是锯齿形,由于癸烷比Y的对称性更强,所以Y的极性较强,正确。
答案 B
8.(2022·重庆南开中学高三模拟)萨罗(Salol)是一种消毒剂,属于芳香族含氧衍生物,其分子模型如图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等)。则下列说法不正确的是
( )。
A.萨罗的分子式为C13H10O3
B.1 mol萨罗与浓溴水反应,需要消耗3 mol Br2
C.1 mol萨罗发生水解,需要消耗3 mol NaOH
D.萨罗经水解、分别、提纯可得到纯洁的苯酚和水杨酸(邻羟基苯甲酸)
解析 由球棍模型可知萨罗的结构简式为,A选项,萨罗的分子式为C13H10O3;B选项,酚羟基的邻对位上的氢能与溴发生取代反应,所以1 mol萨罗与浓溴水反应消耗2 mol Br2;C选项,1 mol酚酯基要消耗2 mol NaOH,1 mol酚羟基要消耗1 mol NaOH,所以1 mol萨罗可消耗3 mol NaOH;D选项,萨罗水解可得到和。
答案 B
二、大题冲关练
9.(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
10.(2022·重庆綦江中学高三模拟)有机物F(分子式为C12H14O2)广泛用于香精的调香剂,为了合成该物质,某试验室的科技人员设计了下列合成路线:
试回答下列问题:
(1)A物质在核磁共振氢谱中能呈现_____种峰;峰面积比为__________。
(2)C物质的官能团名称是_______________________________。
(3)上述合成路线中属于取代反应的是________(填编号)。
(4)写出反应⑤⑥的化学方程式:
⑤____________________________________;
⑥_____________________________________。
(5)F有多种同分异构体,请写出符合下列条件的全部结构简式:________________。
①属于芳香族化合物,且含有与F相同的官能团;②苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有两种;③其中一个取代基为-CH2COOCH3
解析 (1)依据反应①的产物可推知A为CH3CH2C(CH3)===CH2,其共有4种氢原子,即在核磁共振氢谱中有4种峰,且峰面积比为3∶3∶2∶2。(2)反应②为卤代烃的水解反应,结合C的分子式知C中含有的官能团为羟基和羧基。(3)反应②和⑤为卤代烃的水解反应,属于取代反应,反应⑥为酯化反应,属于取代反应。(4)反应⑤为在碱性条件下的水解反应,属于取代反应,反应⑥为与苯甲醇的酯化反应,属于取代反应。(5)由①知该同分异构体含有酯基和碳碳双键,由②知该同分异构体中两个取代基处于对位,由③可知另一个取代基可能为CH3CH==CH-、CH2==CHCH2-、。
答案 (1)4 3∶3∶2∶2(没有挨次)
(2)羟基、羧基 (3)②⑤⑥
11.(2021·重庆理综,10)华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物,可由化合物E和M在肯定条件下合成得到(部分反应条件略)
(1)A的名称为________,A→B的反应类型为________。
(2)D→E的反应中,加入的化合物X与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的化学方程式为_______________。
(3)G→J为取代反应,其另一产物分子中的官能团是________。
(4)L的同分异构体Q是芳香酸,QR(C8H7O2Cl)ST,T的核磁共振氢谱只有两组峰,Q的结构简式为________,R→S的化学方程式为__________________。
(5)上图中,能缩合成体型高分子化合物的酚类单体是________。
解析 (1)A→B的反应为CH3—C≡CH+H2O ,属于加成反应。
(2)D→E的反应为
答案 (1)丙炔 加成反应
(6)
12.异丁酸-3-苯丙酯()是一种香料,下图是这种香料的一种合成路线:
已知以下信息:
①有机物E的摩尔质量为88 g·mol-1,其核磁共振氢谱表明含有3种不同环境的氢原子。
②有机物F是苯甲醇的同系物。
③
请回答下列问题:
(1)异丁酸-3-苯丙酯的分子式为________________。
(2)A分子中的官能团名称为________________。
(3)C的结构简式为________________。
(4)肯定条件下,1 mol D与2 mol H2能够完全反应生成F,D能够发生银镜反应,因此D生成F的反应类型为________________。
(5)E、F反应生成异丁酸-3-苯丙酯的化学方程式为__________。
(6)已知有机化合物甲符合下列条件:
①与F是同分异构体;②苯环上有3个支链;③核磁共振氢谱显示其含有5种不同环境的氢原子,且不同环 境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1;④与FeCl3溶液不能发生显色反应。
写出符合上述条件的有机物甲的结构简式:________________。
解析 依据图中转化关系,可以推断E为羧酸,结合其摩尔质量为88 g·
mol-1,可知其分子式为C4H8O2,又知E的核磁共振氢谱中有三种不同环境的氢原子,则E的结构简式为,从而可逆推A为,B为,C为;由“有机物F是苯甲醇的同系物”和“1 mol D与2 mol H2能够完全反应生F,D能够发生银镜反应”可知D为,F为。
(1)由给出的异丁酸-3-苯丙酯的结构简式可知其分子式为C13H18O2。
(2)A分子中的官能团为碳碳双键。
(4)结合D、F的结构简式可知D生成F的反应类型为加成反应。
(5)E、F生成异丁酸-3-苯丙酯的反应为酯化反应。
答案 (1)C13H18O2
(2)碳碳双键
(3)
(4)加成反应
(6)
13.有机化合物A的相对分子质量在40~50之间,能发生银镜反应,1 molA充分燃烧可生成36 g水。由A合成化合物G的路线如下图所示:
已知以下信息:
RCOOR′(R、R′代表烃基)
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式:__________________。
(2)化合物G是一种医药中间体,写出G中含氧官能团的名称:______________。
(3)某化合物是D的同分异构体,能发生银镜反应,能与FeCl3溶液发生显色反应,还能发生水解反应。写出该化合物可能的结构简式:____________________(任写一种)。
(4)写出反应C+E―→F的化学方程式:______________________________。
(5)已知:结合相关信息,写出以甲醛和A为原料合成CH3COOCH2COCl的路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
解析 由题给信息可知,A为CH3CHO,则B为CH3COOH,C为CH3COCl。由信息②可知,E中应含有羟基,再结合G中苯环上的两个基团处于苯环的邻位可知,D中应含有两个取代基,且处于苯环的邻位,由D的分子式可确定D为,则E为。
(3)D的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;能发生银镜反应,说明含有醛基;能发生水解反应,说明含有酯基,再结合分子式可知该物质为含酚羟基的甲酸酯。
(5)CH3COOCH2COCl可由CH3COOH与HOCH2COCl反应得到,CH3COOH可由CH3CHO制得。由信息①知,HOCH2COCl来源于HOCH2COOH,结合题给信息可知HCHO与HCN在酸性条件下可生成HOCH2COOH。
答案 (1)CH3CHO (2)羟基、酯基
(3) (其他正确答案也可)
(5)
14.(2022·重庆理综,28)衣康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
(1)A发生加聚反应的官能团名称是________,所得聚合物分子的结构型式是________(填“线型”或“体型”)。
(2)B→D的化学方程式为_________________。
(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,则Q的结构简式为________(只写一种)。
(4)已知:—CH2CN—CH2COONa+NH3,E经五步转变成M的合成反应流程为:
①E→G的化学反应类型为________,G→H的化学方程式为_________。
②J→L的离子方程式为_______________________________________。
③已知:—C(OH)3—COOH+H2O,E经三步转变成M的合成反应流程为______________________________________。
(其次步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)
解析 (1) 分子中的碳碳双键发生加聚反应生成线型高分子化合物
(2) 与Cl2发生加成反应生成
在NaOH醇溶液中发生消去反应生成
(3) 的同分异构体为饱和二元羧酸,分子中两个—COOH不变,再将碳碳双键转化为一个三元环即可,因此得到如下两种同分异构体:或。
(4)①在光照下与Cl2发生取代反应生成
在NaOH水溶液中发生水解时,—Cl转化为—OH,—CN转化为—COONa,同时生成NaCl、NH3,据此可写出G→H的反应方程式。
②被催化氧化为,该有机物中的—CHO被银氨溶液[Ag(NH3)2]OH氧化生成—COOH,同时生成Ag、NH、NH3·H2O,在碱性环境中—COOH转化为—COO-,再依据离子反应方程式的书写原则即可写出J→L的离子方程式。③用经三步合成,比较反应前后官能团变化,—CN在NaOH溶液中水解后酸化处理可得—COOH,—CH3上的3个H原子全部被Cl原子取代得到—CCl3,—CCl3水解得到—C(OH)3,—C(OH)3自动脱水可得—COOH,因此可得合成流程为
答案 (1)碳碳双键 线型
(3)或
(4)①取代反应
15.(2022·铜梁中学模拟)扑热息痛的某衍生物为X,工业合成过程如下:
已知:
(1)A中官能团的名称为________;上述①~⑤的反应中属于氧化反应的是________(填序号)。
(2)写出有关化学反应方程式:反应③______________;
反应⑤_________________________________________。
(3)满足下列条件的扑热息痛()的同分异构体的结构简式为_______________________________________(写两种)。
①苯环可产生两种核磁共振氢谱吸取峰
②苯环上取代基一个含C不含N,一个含N不含C
③在酸和碱催化下均可以水解
(4)有人设计了两种合成的方案如下:
①条件X为________,与方案一相比,方案二不行行,缘由是________________________________。
②已知:
请借助方案一的合成方法,以和CH2===CH2为原料,无机试剂自选,以最少步骤合成
写出合成路线(表示方法如方案一):_________________。
解析 由已知信息及有机转化关系框图可推知,A为,B为,C为HOOC—COOH。
(1) 含有羟基和氨基两种官能团。由各反应中的反应物、生成物的特点及反应条件可推知,①为还原反应,②③④均为氧化反应,⑤为取代反应。(2)反应③是醇的催化氧化,在反应⑤中,两个对氨基苯酚上的氨基分别脱去氢原子,乙二酸脱去两个羟基。(3)由扑热息痛的结构简式及所给条件可知,苯环上含有—NH2和酯基,且两种取代基处于对位。(4)①由方案一可知,D为。条件X为浓硫酸、浓硝酸及加热。方案二中,酚羟基在硝化过程中易被氧化,故方案二不行行。②第一步,乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2二溴乙烷,其次步参照已知信息,1,2二溴乙烷与苯酚发生取代反应生成目标产物。
答案 (1)氨基、酚羟基 ②③④
(2)HOCH2—CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O
(4)①浓硫酸、浓硝酸及加热 苯酚易被氧化
展开阅读全文