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专题测试(十一) 有机化学基础
1.用乙烯、甲苯、E三种原料合成高分子药物M和有机中间体L的路线如下:
已知:
Ⅲ.L是六元环酯,M的分子式是(C15H16O6)n。
回答下列问题:
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(1)B中官能团的名称是____________,D的结构简式是____________。
(2)E→F的反应条件是____________,H→J的反应类型是________。
(3)F→G的化学反应方程式是________________________________________________________________________。
(4)K→M属于加聚反应,M的结构简式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)碱性条件下,K水解的化学反应方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)符合下列条件的C的同分异构体的结构简式是________。
①属于芳香族化合物;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2。
答案 (1)羟基
(2)KMnO4/OH- 消去反应
(3)
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(4)
(5)
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(6) 、、
解析 由反应信息Ⅰ可知,乙烯在高锰酸钾、碱性条件下被氧化生成B为HOCH2CH2OH。由反应信息Ⅱ可知,与乙酸酐反应生成D为,
F发生催化氧化生成G,G与新制氢氧化铜反应生成H,则F为醇、G含有醛基、H含有羧基,G中—CHO氧化为羧基,L是六元环酯,由H、L的分子式可知,应是2分子H脱去2分子水发生酯化反应,H中还含有—OH,且—OH、—COOH 连接在同一碳原子上,该碳原子不含H原子,H为
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,逆推可得G为、F为,E为(CH3)2C===CH2,在高锰酸钾、碱性条件下氧化生成F。B、D、J反应生成K,K→M属于加聚反应,M分子式是(C15H16O6)n,由M的链节组成可知,应是1分子B、1分子D、1分子J反应生成K,H在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成J为CH2===C(CH3)COOH,K为、
M为。
(1)由上述分析可知,B为HOCH2CH2OH,B中官能团的名称是羟基,D的结构简式为。
(2)E为(CH3)2C===CH2,在高锰酸钾、碱性条件下氧化生成F;H在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成J为CH2===C(CH3)COOH。
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(3)F→G的化学反应方程式是
(4)K→M属于加聚反应,由上述分析可知,M的结构简式是
(5)碱性条件下,K与足量NaOH反应,化学反应方程式是+4NaOH―→++++H2O。
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(6)符合下列条件的C()的同分异构体:①属于芳香族化合物,说明含有苯环;②能发生银镜反应,含有—CHO或—OOCH,若为—CHO,则还含有2个—OH,若为—OOCH,则还含有1个—OH;③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶2∶2,符合条件的同分异构体为:、、。
2.艾薇醛(G,分子式:C9H14O)是一种新型的香料,可通过下列途径合成。
已知下列信息:
①A的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6∶3∶1
②A、C、E均能使Br2/CCl4溶液褪色
③D、E、G1、G2均能发生银镜反应,F中含甲基
④DielsAlder反应(双烯合成反应)。如:
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⑤R1CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)A的名称为________。
(2)B→C的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)D的结构简式为____________。
(4)G1、G2(均含六元环)互为同分异构体,其结构简式分别为__________________________________;G1、G2在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是________(填标号)
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
(5)与E互为同分异构体且能发生银镜反应的异构体有________种(不含立体结构,不含醚键),其中核磁共振氢谱有3组峰且面积比为3∶2∶1的结构简式为_________________________________。
答案 (1)2甲基2丁烯
(2)
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(3)CH3CHO
(4) 和 c
(5)2 CH2CCH3CHO
解析 A(C5H10)的核磁共振氢谱有3组峰,峰面积比为6∶3∶1,A的结构简式为,与溴加成生成B,B为,B在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成C,C为,D(C2H4O)能发生银镜反应,D为CH3CHO,在碱性溶液中反应生成E,根据⑤,E为CH3—CH===CH—CHO,C和E 发生双烯合成反应生成G1和G2,为和。
(1)根据上述分析,A为2甲基2丁烯;E→F的反应属于消去反应。
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(2)B在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成C,反应的化学方程式为
。
(3)D的结构简式为CH3CHO。
(4)G1、G2(均含六元环)互为同分异构体,其结构简式分别为和,含有的元素种类完全相同,故选c。
(5)E为CH3CHCHCHO,与E互为同分异构体且能发生银镜反应的异构体有CH2CHCH2CHO和,共2种,其中核磁共振氢谱有3组峰且面积比为3∶2∶1的结构简式为。
3.有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。
已知:
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①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)请写出A、D、F的结构简式。
A:________;D:________;F:________。
(2)B可以发生的反应有________(选填序号)。
①取代反应 ②消去反应
③加聚反应 ④氧化反应
(3)D、F分子所含的官能团的名称依次是____________、____________。
(4)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:________。
(5)B→C的化学方程式是________________________________
________________________________________________________________________,
C发生银镜反应的离子方程式为____________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(6)某学生检验C的官能团时,取1 mol/L CuSO4溶液和2 mol/L NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5
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mL 40%的C,加热后无红色沉淀出现。该同学实验失败的原因可能是________。(选填序号)
①加入的C过多
②加入的C太少
③加入CuSO4溶液的量过多
④加入CuSO4溶液的量不够
答案 (1)
CH3CH2CH2CH2COOH CH3CH2CH2CH===CH2
(2)①②④
(3)羧基 碳碳双键
(4)
(5)2CH3CH2CH2CH2CH2OH+O2
2CH3CH2CH2CH2CHO+2H2O
CH3CH2CH2CH2CHO+2Ag(NH3)+2OH-
CH3CH2CH2CH2COO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O
(6)③
解析 由题干信息分析:A是C10H20O2有兰花香味,可推测A为“酯类”。综合框图和信息分析:BCD,可推测为“B醇,C醛,D羧酸”,联系①“B分子中没有支链”,初步确定B是正戊醇CH3CH2CH2CH2CH2OH,C是CH3CH2CH2CH2
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CHO;D是CH3CH2CH2CH2COOH。③中D、E是具有相同官能团的同分异构体,可推测为E为羧酸,B和E具有相同碳数,而E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种,所以E是;E与B发生反应得到A,A为
,B与浓硫酸反应生成F,F可以使溴的四氯化碳溶液褪色,说明F中含有不饱和键,则F为CH3CH2CH2CH===CH2。
(1)根据上述分析,A的结构简式是
;D的结构简式是CH3CH2CH2CH2COOH;F的结构简式是
CH3CH2CH2CH===CH2。
(2)B为CH3CH2CH2CH2CH2OH,分子中含有醇羟基,所以能发生取代反应,由于醇羟基连接的C原子的邻位C原子上有H原子,所以可以发生消去反应;醇羟基连接的C原子上含有H原子,因此可以发生氧化反应,在分子中无C===C双键,不能发生加聚反应。因此可以发生的反应是①②④。
(3)D为CH3CH2CH2CH2COOH,分子所含的官能团的名称是羧基;F为CH3CH2CH2CH===CH2,分子中所含的官能团的名称是碳碳双键。
(4)与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式是
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或。
(5)B为正戊醇,正戊醇在铜作催化剂、加热的条件下反应生成正戊醛,所以B→C的化学方程式是:
2CH3CH2CH2CH2CH2OH+O2
2CH3CH2CH2CH2CHO+2H2O;
C为醛,C发生银镜反应的离子方程式为
CH3CH2CH2CH2CHO+2Ag(NH3)+2OH-CH3CH2CH2CH2COO-+NH+2Ag↓+3NH3+H2O。
(6)C为CH3(CH2)3CHO,含有醛基,用新制的氢氧化铜检验,需要在碱性条件下加热,取1 mol/L CuSO4溶液和2 mol/L NaOH溶液各1 mL,二者恰好反应生成氢氧化铜,硫酸铜过多,不是碱性条件,加热无红色沉淀出现,答案选③。
4.邻羟基桂皮酸是合成香精的重要原料,以下为合成邻羟基桂皮酸的路线之一。
已知:
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试回答下列问题:
(1)化合物Ⅱ的结构简式为:________________。
(2)化合物Ⅱ→化合物Ⅲ的有机反应类型________________。
(3)化合物Ⅲ在银氨溶液中发生反应化学方程式
________________________________________________________________________。
(4)有机物X为化合物Ⅳ的同分异构体,且知有机物X有如下特点:①是苯的对位取代物,②能与NaHCO3反应放出气体,③能发生银镜反应。请写出化合物X的结构简式________________。
(5)下列说法正确的是( )
A.化合物Ⅰ遇氯化铁溶液呈紫色
B.化合物Ⅱ能与NaHCO3溶液反应
C.1 mol化合物Ⅳ完全燃烧消耗9.5 mol O2
D.1 mol化合物Ⅲ能与3 mol H2反应
(6)有机物R(C9H9ClO3)经过反应也可制得化合物Ⅳ,则R在NaOH醇溶液中反应的化学方程式为 ____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1) (2)消去反应
(3) +2Ag(NH3)2OHH2
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O+2Ag↓+3NH3+
(4) 、
(5)AC
(6) +3NaOH
+NaCl+3H2O或
+3NaOH
+NaCl+3H2O
解析 (1)根据化合物Ⅰ的结构简式可确定分子式C7H6O2
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,与乙醛反应生成。
(2)化合物Ⅱ→化合物Ⅲ的变化是羟基转变为碳碳双键,发生消去反应。
(3)化合物Ⅲ含有醛基,能和银氨溶液发生银镜反应,方程式为:
+2Ag(NH3)2OHH2O+2Ag↓+3NH3+。
(4)①是苯的对位取代物,②能与碳酸氢钠反应放出气体说明含有羧基,③能发生银镜反应说明含有醛基,所以该物质的结构简式为、。
(5)A项,化合物Ⅰ含有酚羟基,所以遇到氯化铁溶液显紫色,A正确;B项,化合物Ⅱ不含羧基,所以不能与碳酸氢钠溶液反应,B错误;C项,化合物Ⅳ的分子式为C9H8O3,1 mol化合物完全燃烧消耗的氧气的物质的量为9.5 mol,C正确;D项,1 mol苯环需要3
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mol氢气,1 mol碳碳双键需要1 mol氢气,1 mol醛基需要1 mol氢气,所以1 mol化合物Ⅲ能与5 mol氢气反应,D错误。答案选A、C。
(6)R在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应,方程式为:
+3NaOH
+NaCl+3H2O或
+3NaOH
+NaCl+3H2O
5.萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成α萜品醇G的路线之一如下:
―→ C
DEF
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已知:RCOOC2H5
请回答下列问题:
(1)A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式_______________________________________________。
(2)B的分子式为________;写出一个同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式______________________________。
①核磁共振氢谱有2个吸收峰
②能发生银镜反应
(3)B→C的反应类型为________。试剂Y的结构简式为________。
(4)C→D的化学方程式为_______________________________。
(5)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式________________________________________________________________________。
答案 (1)
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(2)C8H14O3
(3)取代反应 CH3MgBr
(4) +NaBr+2H2O
(5)
解析 (1)A催化氢化得Z(C7H12O3),A催化加氢生成Z,结合Z的分子式可知,该反应为羰基与氢气发生加成反应,Z为,Z通过酯化反应进行的缩聚反应生成高聚物,该反应方程式为:
。
(2)根据B的结构简式可得,B的分子式为C8H14O3;B的同分异构体中,核磁共振氢谱有2个吸收峰,说明分子中含有2种H原子,由B的结构简式可知,分子中H原子数目很多,该同分异构体为对称结构,为链状结构,不饱和度为2,能发生银镜反应,含有2个—CHO,其余的H原子以甲基形式存在,另外的O原子为对称结构的连接原子,则符合条件的有机物的结构简式为:
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。
(3)由B到C的反应条件可知,B发生取代反应生成;结合G的结构与反应信息可知,试剂Y为CH3MgBr。
(4)根据上述推断,C为,C发生消去反应生成D为,所以C→D的化学方程式为。
(5)G的结构简式为,G与H2
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O催化加成得不含手性碳原子的化合物H,则H的结构简式为。
6.环己烯常用于有机合成。现通过下列流程,以环己烯为原料合成环醚、聚酯、橡胶,其中F可以做内燃机的抗冻剂,J分子中无饱和碳原子。
已知:R1—CH===CH—R2R1—CHO+R2—CHO
(1)B的名称是________,C中含有的官能团的名称是________。
(2)A的核磁共振氢谱图上峰的个数为________,有机物B和I的关系为________(填序号,多填扣分)。
A.同系物 B.同分异构体
C.都属于醇类 D.都属于烃
(3)③的反应条件是________。
(4)写出下列反应类型:④________;⑨________。
(5)写出⑧反应化学方程式:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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(6)试写出C与新制银氨溶液反应的化学方程式:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)D的同分异构体中,可发生加聚反应,且能和NaHCO3反应,有________种;其中结构中有三种氢原子,核磁共振氢谱面积比为1∶2∶3,试写出结构简式:________。
答案 (1)1,2环己二醇 醛基
(2)3 C
(3)NaOH醇溶液、加热
(4)加成 消去
(5)nHOCH2CH2OH+nHOOC—COOH
(6)OHC—CHO+4[Ag(NH3)2]OH
H4NOOCCOONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O
(7)3
解析 环己烯与溴水发生加成反应生成A为,A在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成B为,A发生消去反应生成,发生信息中反应生成OHCCH2CH2
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CHO、OHC—CHO,C与氢气发生加成反应生成F为醇、C发生氧化反应生成E为羧酸,故F、E含有相同碳原子数目,由F发生取代反应生成环醚G的分子式可知,C中含有2个C原子,则D为OHCCH2CH2CHO,C为OHC—CHO,则F为HOCH2CH2OH、E为HOOC—COOH,2分子HOCH2CH2OH发生脱水反应生成环醚G为,F与E通过酯化反应进行的缩聚反应生成聚酯H为。D与氢气发生加成反应生成I为HOCH2CH2CH2CH2OH,I在浓硫酸、加热条件下生成J,J分子中无饱和碳原子,应发生消去反应,可推知J为CH2===CHCH===CH2,J发生加聚反应得到合成橡胶CH2CHCHCH2。
(1)根据以上分析可知B的名称是1,2环己二醇,C中含有的官能团的名称是醛基。
(2)根据A的结构简式可知其核磁共振氢谱图上峰的个数为3种,有机物B和I均含有2个羟基,但一个是环醇,一个是饱和二元醇,答案选C。
(3)反应③是卤代烃发生的消去反应,反应条件是:NaOH醇溶液、加热。
(4)根据以上分析可知反应④和⑨的反应类型分别是加成反应和消去反应。
(5)反应⑧是缩聚反应,方程式为
nHOCH2CH2OH+nHOOC—COOH
。
(6)C发生银镜反应的方程式为
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OHC—CHO+4[Ag(NH3)2]OH
H4NOOCCOONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O。
(7)D为OHCCH2CH2CHO,D的同分异构体可发生加成聚合反应,且能和NaHCO3反应,说明含有碳碳双键和羧基,则符合条件的有机物结构简式为
CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、
CH2===C(CH3)COOH,共计是3种,其中核磁共振氢谱面积比为1∶2∶3的为CH2===C(CH3)COOH。
7.A~H的转化关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,则A的结构简式是________,名称是________。
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是_____________________________。
(3)G与金属钠反应能放出气体。由G转化为H的化学方程式是________________________________________________________________________。
(4)①的反应类型是________;③的反应类型是________。
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(5)链烃B是A的同分异构体,分子中的所有碳原子共平面,其催化氢化产物为正戊烷,写出B所有可能的结构简式________________________________________________________________________。
答案 (1)(CH3)2CHC≡CH 3甲基1丁炔
(2)CH2===CHCH(CH3)2+Br2―→CH2BrCHBrCH(CH3)2
(3)
+2H2O
(4)加成反应(或还原反应) 取代反应 (或水解反应)
(5)CH3CH===CHCH===CH2、CH3CH2C≡CCH3
解析 链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气,A能发生加成反应,说明含有碳碳不饱和键,设A的分子式为CxHy,65