高考化学复习命题题库大全化学高考试题分项详解专题汇编18有机化学合成与推断.pdf
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1、高中化学学习材料(灿若寒星*整理制作)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径,交叉脱氢偶联反应是今年备受关注的一类直接生成碳-碳键的新型反应,例如:化合物可由以下合成路线获得:箱化-L i r -;II(分子式为 C3HaO2)-III -IV(1)化合物I的分子式为_ _ _ _ _,其完全水解的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(注明条件);u O”1,湖他晒“)M,一 g化合 物II与足量浓氢漠酸 反 眄 由母方程式为注明条件);(3)化合物m没有酸性,其结构面式为;in的一种同分异构体v能与饱和NaHCQ溶液反应放出
2、CO:,化合物V的 结 构 简 式 为;(4)反应中1个脱氢剂VI(结构简式见右)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳该芳香族化合物分子的结构简式为(5)1分子、(“、与1分子条件段生的反应,其 产 物 分 子 的 结 构 简 式 为;lm o l该产物最多可与 mol出发生加成反应。/COOCH3H-CH4解析:此题综合考查有机化学知识。(1)根据化合物I的结构简式为 C 0 0 C H3,/COOCH3H-CH4其分子式为C5H8O4,其属于酯类,故其在酸性条件下水解生成酸和甲醇:C 0 0 C H3XOOH20H稀祓网H-CH H-CH+H2O A 、C00H+2CH3OH;(2)化合物1
3、1为二元醇,其结构简式为:CH20H,/电。口 H2BrH-CHX H-CH/其与足量浓氢溟酸发生取代反应:CH2H+2HBr上 一 XCH2Br+2H2O:(3)/CHOH-CH(化合物III没有酸性,其结构简式为:CHO,根据其分子式:c3H4O2,其能与饱和Na HCO3溶液反应放出C O 2,说明其结构中含有竣基,故其可能的结构简式为:CH2=CH-COOH;(4)根据脱氢剂的结构简式,其和氢分子加成后的生成物中含有苯环,故其结构筒式可能为:;(5)根据交叉脱氢偶联反应的特点,1分子与1分子H OJ0反应生成:N-C H2-C=C-j该物质结构中含有2个苯环和1个碳碳三键,故其lm o
4、 l能加成8 molH2o/C O O C H 3H C H 1C 0 0 C H3+2N3OH/O O N aH Y H、COONa +2CH,OH,(2)答案:(I)C5HBO-,2.(江苏)(15分)敌草胺是一种除草剂.它的合成路线如下:回答下列问题:(1)在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因足EL_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)C分 子 中 有2个含氧官能团,分别为 和填官能团名称)。(3)写出同时满足下列条件的
5、C的一种同分异构体的结构简式:能与金属钠反应放出H;是 票()的衍生物,且取代基都在同一个市一(4)若C*Z不经提纯,产物敌草 胺 好 意有少壁副产物E (分子式为小凡。),E是一种环上;可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氧.StE的结构葡式为(,5)、已一14知r l:RCH2C2OOHClRCIiCOOH,写 出 以 苯 酚 和 乙 醵 为 原 料 制 备HjCOOCUZTH,的合成路线流程图,无 机 葡 任用).合 邮线流程图例如下:C H:C H;BrC H-C H:0 HN a O H溶液-【答案】(1)A被空气中的0 2氧化(2
6、)羟基 酸键CH:OH8口 小 康CHiCHO-O-CHjCOOH-P-O-催化剂.dCH2COOHOH ONa0 d2I)Ha c iiw o H.AROCHjCOOH6c H.(对O1 1OCHj-C-Ot HXHj【解析】本题是一道基础有机合成题,仅将敌草胺的合成过程列出,着力考查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写,合成路线流程图设计与表达,重点考查课学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。3.(20全国 化学一
7、一选修5:有机化学基础(15分)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酎在催化剂存在下加热反应制得:CHO香豆素以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)已知以下信息:A 中有五种不同化学环境的氢B 可与F e 溶液发生显色反应同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定,易脱水形成堤基。请回答下列问题:香 豆 素 的 分 子 式 为;由甲苯生成A 的反应类型为;A 的化学名称为由 B 生成C 的 化 学 反 应 方 程 式 为;B 的同分异构体中含有苯环的还有 种,其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有_种;D 的同分异构体中含有苯环的还
8、有 中,其中:既能发生银境反应,又 能 发 生 水 解 反 应 的 是 (写结构简式)能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO?的是(写结构简式)解析:(1)依据碳原子的四价理论可以写出该化合物的分子式(2)甲 苯 到 A,从分子式的前后变化看少一个氢原子,多了一个氯原子,所以发生了取代反应.依据香豆素的结构简式可以看出是与甲基S 陲的苯环上的一个氢原子被取代,因,一是二氯甲苯(或邻氯甲莘)入产8(3)B可 与 F e C h 溶液发生显色谴IM明 B中含有酚羟基,在光照的条件下是甲基上的氢原子被取代,且取代了 2 个氢原子方程式为(d)分子式为C,H Q 且含有苯环的除了邻甲基苯酚之外,还有间甲基
9、蓄酚、对甲基苯酷 汞 甲 舅 解甲酰共四种,结构阍 理 分 加 隹 与 占 科CCH?CH2OH。其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的是对甲基苯酚和苯甲醛共2 种。G-CHO(5)D的结构简式是V O H ,若不改变取代基的种类羟基和醛基可以是对位或是间位;若只有一个取代基可以是竣基或酯基,结构简式为:-COOHHCOO-其中既能发生银境反应,又能发生水解反应的是HCOO-能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出82 的是C H。答案:(1)C 9 H 6。2;(2)取 代 反 应 2 一氯 甲 苯(或邻氯甲苯);2cU-尤瓜CHCI2&叱 2HCI(4)4 2;(5)4 H C O O-QFC O O
10、H金刚烷是一种重要的化工原料,工业上可通过下列途径制备:环 戊 二 烯 二 聚 环 戊 二 烯 四氢二聚环戊二烯 金刚烷请回答下列问题:环戊二烯分子中最多有 个原子共平面;(2)金 刚 烷 的 分 子 式 为,其分子中的C H 2基团有 个;下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线:Br其 中,反应的产 物 名 称 是,反应的反应试剂和反应条件是,反 应 的 反 应 类 型 是;已知烯嫌能发生如下反应:0 3 a 比。/个 R C H O +R C H OH H请写出下列反应产物的结构简式:(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体,能使浪的四氯化碳溶液褪色,A经高铳酸钾酸性溶液加热氧化可以得到对苯
11、二甲酸 提示:苯环上的烷基(出,-CMR,yHR?)或烯基侧链经高镒酸钾酸性溶液氧化得竣基,写 出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构):【解析】(1)考查有机分子中共线共面问题,以乙烯和甲烷为母体即可解决,最多可供面的原子是9个,注意,亚甲基上碳是sp3杂化的,这里亚甲基(-CH2-)上两个氢不能是其中1个旋转到另外5个碳构成的平面上,因为sp3杂化的C上面的四个基团(原子),以甲烷为例,C原子与两个氢共平面,与另两个氢也共平面,这两个平面相互垂直,旋转是沿键轴旋转,不能任意旋转,用ChemBioOffice2010作出球棍模型,如右图,除了红色圆圈标识的两个氢外,其它原子都共平面,9个原子
12、;很多人认为圈的两个中氢中最多有一个与另外9原子平面共面,即总共有最多10个原子共面,这是错误的,上面的解释不理解,可以简单地说:一个碳为中心的四个基团,至多2个与中心碳共面;(2)写分子式,就是数碳和氢,易得Ci。出.亚甲基共6个;(3)分别命名,写反应条件和反应类型;(4)由题给信息写出产物的结构简式;(5)写限制条件的同分异构体,由分子式:CiHi2,知不饱和度为5,苯环不饱和度为4,还有一个双键或环(三元环不作要求),不考虑顺反异构,则符合条件的有4种。【答案】9;(2)C10H16,6;(3)氯代环己烷;Na OH和C2H50H溶液,加热;加成5.(2011 安徽)(17 分)室安卡
13、因(G)是一种抗心率天常药物,可由下列路线合成;-ECH,c ili(1)己知A是K C O O H 的单体,则 A中 含 有 的 官 能 团 是 (写名称)。B的结构简式是。(2)C的 名 称(系 统 命 名)是,C与足量N a O H 醇溶液共热时反应的化学方程式是(3)X是 E的同分异构体,X分子中含有苯环,且苯环上一氯代物只有两种,则 X所有H,C-NHCHj可能的结构简式有,竺 j F、o(4)F f G的 反 应 类 型 是.(5)下列关于室安卡因(G)的 说 法 正 确 的 是。a.能发生加成反应 b.能使酸性高镒酸钾溶液褪色c.能与盐酸反应生成盐 d.属于氨基酸-K H:C l
14、li解析:(1)因为A是高聚物I C B H 的单体,所以A的结构简式是C H 2=C H C O O H,因此官能团是按基和碳碳双键;C H2=C H C O O H 和氢气加成得到内酸C H 3c H 2 c o O H;(2)由 C的结构简式可知C的名称是2 澳内酸:C中含有两种官能团分别是溟原子和竣基,所以C与足量N a O H 醇溶液共热时既发生卤代煌的消去反应,又发生竣基的中和反应,因此反应的化学方程式是C H3C H B i C O O H*2 N a O H 的“C H2=C H C O O N a+N a B r+2 H j O.(3)因为X中苯环上一氯代物只有两种,所以若苯
15、环上有2个取代基,则只能是对位的,这 2个取代基分别是乙基和氨基或者是甲基利-C H 2 N H 2;若有3个取代基,则只能是2个甲基和1个氨基,且 是1、3、5位的,因此分别为:(4)F f G的反应根据反应前后有机锄结构式的的变化可知漠原子被氨基取代,故是取代反应;(5)由室安卡因的结构特点可知该化合物中含有基环、肽隆和氨基,且汞环上含有甲基,所以可以加成也可以被酸性高镒酸钾氧化,肽鼻可以水解:氨基显碱性可以和盐酸反应生成盐,所以选项a b c都正确.由于分子中不3岁基,(2)2一漠丙酸不蜃于氟基酸,d不正确.CHJCHBICOOH 2NaOHCHt-CHCOONa*NaBr*2H:0常用
16、作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的N9H 合成路线如下:CH2cH2cH3(PVB)已知:R,I.RCHO+RCH2cHO至 乎 URCH=CCHO+&0 (R、R,表示煌基或氢)I I.醛与二元醉(如1:乙二醇)可生成环状缩解:CH.OHRCHO+I CHQHO-C H:(1)A的核磁共振氢谱有两种峰,A的名称是(2)A与-C H 合成B的化学方程式是(3)C为反式结构,由B还原得到。C的结构式是(4)E能使BQ的CCL,溶液褪色,N由A经反应 合成。a.的 化 学 试 剂 和 条 件 是。b.的 反 应 类 型 是。C.的化学方程式是 o(5)PVAC由一
17、种单体经加聚反应得到,该单体的结果简式是(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是 o解析:(1)A的分子式是C 2 H 4 O,且 A的核磁共振氢谱有两种峰,因此A只能是乙醛;(2)根据题中的信息I 可写出该反应的方程式+CH3CHO稀 Na OHA CH=CHCHO+H20(3)C为反式结构,说 明 C中含有碳碳双键。又因为C由 B还原得到,B中含有醛基,因 此 C中含有羟基,故 C的结构简式是(4)根 据 P V B 的结构简式并结合信息n可推出N的结构简式是C H 3 c H z c H K H C,又因为 E 能使B r:的 C C L 溶液褪色,所 以 E 是 2 分子乙醛在
18、氢氧化钠溶液中并加热的条件下生成的,即 E的结构简式是C H 3 c H=C H C H O,然 后 E 通过氢W加成得到F,所 以 F 的结构简式是-一叶.F经过催.ft得到N ,方程才,2cHlcHjCH2cH20H+02-CH3cH2cH2cH0+2HQ;(5)由 C和 D的结构简式可知M是乙酸,由 P Y B 和 N的结构茴式可知P V A 的结构简式是聚乙烯醇,因 此 P V A C 的单体是乙酸乙烯酎,结构茴式是C H s C O O C H W H z,所以减性条件下,P V A C 完全水解的化学方程式是CHLCH +nNaOH-*-fCHiC H i+nCH3coONaOOC
19、CH,OHTP CC 期 出 函 除 ,答案:(i)乙醛稀 Na OHCH=CHCHO+H20(2)(3)CH2OH(4)a稀 氢 氧 化 钠 加 热-CHO+CH3CHOA -b加 成(还原)反应,Cu.2cH3cH2cH2cH2OH+O2-2 CH3CH2CH 2CH 0+2 H20c(5)CH3COOCH=CH2(6)E C K +nNa OHOOCCH3*-ECHiC f ii+nCH3COONaOH 化学一有机化学基础(1 3分)透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列四种物质:-CH-CH,(甲)填写下列空白:(1)甲 中 不 含 氧 原
20、 子 的 官 能 团 是;下 列 试 剂 能 与 甲 反 应 而 褪 色 的 是S(填标号)(2)甲的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的竣酸的结构简式:(3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其 中A-D均为有机物):一定条件 jyM L.h JX浣粉 A -*B柔耽C-D A 乙泗A的分子式是,试 剂X可以是.M Q(7)+2M&。)=3M(g)+4 玛。(g)A H =-1 0 3 8.7 6 我。厂O 口分行“R HCI(-R为姓蓄)Q p C H灯,”以 C Q 1-C H,、3二扁1用上述信息,以蒸、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙,其 中 属 于 取 伐 腐 蹄 化学方程式是.(
21、5)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素,相 对 分 子 质 量 为1 1 0.丁 与F e C b溶液作用显现特征 颜 色,且丁分子中烧基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为【答 案】3 1.(1 3 分)(1)碳碳双键(或)C=C()Br/CCI,(或其他合理答案)(4)Q+CH,CH1cl 叫 QrC HCH.【解析】(1)甲中含有碳碳双飕和器基两种官能团,不含氧原子的官能团是碳碳双穗由于甲中含碳碳双雄,可 与 Br;发生加成反应,使漫的四氯化碳溶液褪色;可被酸性高镒酸钾氧化,使酸性高猛酸钾溶液褪色,故 a.”口至童仁a幽,(2)因分子中不能含有甲基,故石三叱礴 含 支 髓,端,故其合适的
22、结构面式为C K X B:&就 葭)H.且所含碳碳双键和献基只能在两 Ha-(J H-C O O H若该有机物为环状结构,则不能存在何隧,故可能的结构为 CH,-CH2(3)本题可以采取正、逆推结合的方法进行分析,先正向推导可知淀粉水解生成葡萄糖(A),葡萄糖在酒化吃的作用下生成乙醇(B),乙醇通过消去反应生成乙烯(C);乙是乙二醇,逆向推导可知D 为 1,2-二卤代乙烷,由此可知 试 剂 乂 然 是漠水或漠的四氯化颜 诲.一 二:,(4)鼐 苯、乙烯、氯化氢三花备料和函申布息,密戈内的三步反应分别是:C U2=C H2+H C 1-C H3C H2C 1 ,+C H3c H 2 c l皿*f
23、VCH2-C H3+H C 1 ,Q,C反H应=CH2属于取代反应。(5)由丁与F e C k 溶液作用显现特征颜色,可知丁中含有酚羟基,再结合丁的相对分子质量为1 1 0,煌基上的一氯代物只有一种,可确定丁分子中苯环上含两个羟基,两个羟OH基对位关系,结构简式为8.(2011 知:CH2=C H-C H =CH2+R-CH=C H-R/CH/詈畀榜示为一、CH:R 其中,R、R,表示原子或原子团。A、B、C、D、E、F分别表示一种有机物,E的相对分子质量为2 7 8,其转化关系如下图所示(其他反应产物及反应条件略去):请回答下列问题:(1)|一 2史 中含氧官能团的名称是。(2)A反应生成B
24、需 要 的 无 机 试 剂 是。上图所示反应中属于加成反应的共有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _个。(3)8与。2反应生成C的化学方程式为。(4)F的结构简式为。写出含有HC=C-、氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式:o【解析】根据流程图和所给信息可知A为:C;e.rCH=HCHzBr,B为CHJDHCHKHCHQH,C OHCCH=CHCHO,D 为H2OE0000HH,_ 内*黑 中含氧官能团是醛基 强硬KOH或N3OH的水溶液CH2=CH-CH二CH:与漠反应生成从属于加成反应;CH2=CH-CH=C比和C生成0二艘,
25、属于加成反应;0二S S与此反应生成D属于加成反应;共有3个加成反应.(3)B 为 CH2OHCH=CHCH2OH 与 5 反 应 的 方 程 式 为:CH2OHCH=CHCH2OH+0z OHCCH=CHCHO+2H2OO(4)F的结构简式为:0(5)C为 OHCCH=CHCHO,符合条件的同分异构体有:HC=C-CH(OH)CHO HC三C-E-CH2OH HC三C CHZCOOH、HCOOCH2c三CH。【答案】醛 基NaOH的水溶液 3(3)CH2OHCH=CHCH2OH+O2j!*OHCCH=CHCHO+2H2O0(5)HC=C-CH(OH)CHO H C=C-C-C H2OH,H
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