2020届高三化学二模备考有机化学基础训练试题及答案

1 2020 届高三化学二模备考有机化学基础训练试题及答案 1.PET 俗称涤纶树脂，是一种热塑性聚酯；PMMA 俗称有机玻璃。 工业上以基础化工原料合成这两种高分子材料的路线如下： (1)指出下列反应的反应类型：反应②______________；反应⑥ ____________。 (2)E 的 名 称 为 ________ ； 反 应 ⑤ 的 化 学 方 程 式 为 ______________________________ ______________________________________________________ __________________。 (3)PET 单体中官能团的名称为____________。 (4)下列说法正确的是________(填字母)。 a．B 和 D 互为同系物 b．④为缩聚反应，⑧为加聚反应 c．F 和丙醛互为同分异构体 d．G 能发生加成反应和酯化反应 (5)I 的同分异构体中，满足下列条件的有________种。(不包括 I)2 ①能与 NaOH 溶液反应；②含有碳碳双键。 (6)根据题中信息，用环己醇为主要原料合成 ， 模仿以上流程图设计合成路线，标明每一步的反应物及反应条件。(有 机物写结构简式，其他原料自选) 示例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 CH3CH2OH ― ― → 浓硫酸 170 ℃ CH2===CH2 ― ― → 高温、高压 催化剂 CH2—CH2 解析：CH2===CH2 与 Br2 发生加成反应生成 BrCH2CH2Br(A)，A 在 NaOH 溶液中发生水解反应生成 HOCH2CH2OH(B)；由信息Ⅰ可知 B 与对 苯二甲酸甲酯发生酯交换反应得到的 PET 单体中含有酯基和羟基，D 为甲醇。E 是异丙醇，E 发生氧化反应生成 CH3COCH3(F)；由信息Ⅱ， 可 知 G 为 (CH3)2C(OH)COOH ； G 发 生 消 去 反 应 生 成 CH2===C(CH3)COOH(I)，I 与甲醇发生酯化反应生成 PMMA 的单体(甲基 丙烯酸甲酯)；甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成 PMMA。 (5)满足条件的 CH2===C(CH3)COOH 的同分异构体是羧酸或酯，其 分子中含有碳碳双键。当该有机物是羧酸时，还有 CH2===CHCH2COOH、 CH3CH===CHCOOH,2 种；当该有机物是酯时，有 HCOOCH2CH===CH2、 CH3OOCCH===CH2 、 HCOOCH===CHCH3 、 HCOOC(CH3)===CH2 、 CH3COOCH===CH2,5 种，共 7 种。(6)对照环己醇和目标产物的结构， 结合题中信息，可知合成路线中要经过催化氧化、加成(与 HCN)、水 解、酯化四步反应。 答案：(1)取代(或水解)反应　消去反应3 (3)酯基、羟基　(4)bc　(5)7 2.随着我国航天事业的飞速发展，对材料的需求也越来越多。聚 芳酯(PAR)是分子主链上带有苯环和酯基的特种工程塑料，其结构简 式为 ，在航空航天等领域应用 广泛。如图是利用乙酰丙酸( )合成聚芳酯 E 的路 线(省略部分产物)：4 (1)A 中含有的官能团是__________(填官能团名称)。 (2)B 与 D 反应的反应类型为______________，A 的结构简式为 ________________。 (3)C 生成 D 的化学方程式为_____________________，乙酰丙酸 生成 A 的化学方程式为 ______________________________________________________ ___________________ ______________________________________________________ __________________。 (4)C 分子的核磁共振氢谱中有________组吸收峰，同时符合下 列要求的 C 的同分异构体有________种。 ①能发生银镜反应　②能与 NaHCO3 溶液反应 ③分子中有苯环，分子中无 结构 F 与 C 属于官能团异构的同分异构体，且只含一种官能团，则 1 mol F 与足量 NaOH 溶液反应时消耗 NaOH 的物质的量为____________。 (5)下列关于有机物 B 的说法正确的是________(填字母代号)。 a．1 mol 该物质最多能与 2 mol NaOH 反应 b．1 mol 该物质最多能与 2 mol Br2 发生苯环上的取代反应 c．不能发生消去反应 d．能与 H2 发生加成反应5 (6)根据合成聚芳酯 E 的路线，请你以苯酚及 2­丙醇为原料(无 机试剂任选)，设计合成 的路线。 解 析 ： 被 酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 氧 化 生 成 的 C 为 ，C 中羧基上的羟基被氯原子取代生成 D，D 为 ， 由 聚 芳 酯 E 的 结 构 简 式 可 知 B 为 ， 逆 推 可 知 A 为 。 (1)A 中含有的官能团为羧基、(酚)羟基。(2)B 与 D 反应的反应 类型为缩聚反应。(4)由 C 的结构简式知，其核磁共振氢谱中有 4 组 吸收峰。①能发生银镜反应，说明含有醛基，②能与 NaHCO3 溶液反 应，说明含有羧基，③分子中有苯环，分子中无 结构， 符合条件的 C 的同分异构体有 13 种(苯环上连接 HCOO—和—COOH， 有邻、间、对 3 种；苯环上连接—OH、—CHO、—COOH，有 10 种)。F 与 C 属于官能团异构的同分异构体，且只含有一种官能团，则 F 含有 2 个—OOCH，水解得到 2mol 羧基、2mol 酚羟基，则 1molF 与足量 NaOH 溶液反应时消耗 NaOH 的物质的量为 4 mol。(5)由 B 的结构简式知，6 1 mol 该物质的水解产物中含有 2 mol 酚羟基和 1 mol 羧基，最多能 与 3 mol NaOH 反应，a 错误；酚羟基邻、对位上的氢原子能被溴原子 取代，故 1 mol 该物质最多能与 4 mol Br2 发生苯环上的取代反应， b 错误；不能发生消去反应，c 正确；B 中含有苯环，能与 H2 发生加 成反应，d 正确。(6)结合转化关系中乙酰丙酸与苯酚转化为 A 的反 应，可知 2­丙醇被氧化生成 ，丙酮与苯酚反应得到 。 答案：(1)(酚)羟基、羧基 (2)缩聚反应　 (4)4　13　4 mol　(5)cd7 3．有机物 X 是一种重要的有机化工原料，如图所示是以有机物 X 为原料设计的合成路线(部分产物、个别合成路线、反应条件略去)。 已知：ⅰ.X 为芳香烃，其相对分子质量为 92；Y 是一种功能高 分子材料。 ⅱ.烷基苯在酸性高锰酸钾的作用下，侧链被氧化成羧基： 。 ⅲ. (苯胺，易被氧化)。 请根据本题所给信息与所学知识回答下列问题： (1)X 的分子式为____________。 (2) 中官能团的名称为________。 (3)反应③的反应类型是________；已知 A 为一氯代物，则 E 的 结构简式是________。 (4) 反 应 ④ 的 化 学 方 程 式 为 ________________________________________________。8 (5)阿司匹林有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有 ________种。 ①含有苯环； ②既不能发生水解反应，又不能发生银镜反应； ③1 mol 该有机物能与 2 mol NaHCO3 完全反应。 (6)请写出以 A 为原料制备 的合成路线流程图(无 机试剂任选)。合成路线流程图示例如下： CH3CH2Br ― ― → NaOH，H2O △ CH3CH2OH ― ― → CH3COOH 浓硫酸， △ CH3COOCH2CH3 解析：(1)X 为芳香烃，则 X 中一定含有苯环(相对分子质量为 78)， X 的相对分子质量为 92，则 X 一定为甲苯，分子式为 C7H8。 (2)根据官能团的特征， 中官能团为酚羟基和羧基。 (3)X 为甲苯，根据转化关系图可知，在浓硫酸存在下，甲苯与 浓硝酸发生反应生成 (F)， 被酸性高锰酸钾氧化， 生成 (G)， 发生还原反应生成 ，所以反 应③的反应类型是还原反应。X 是甲苯，根据转化关系图可知，X 与 氯气在光照条件下反应生成一氯甲苯(A)，一氯甲苯发生取代反应生 成苯甲醇(B)，苯甲醇发生催化氧化反应生成苯甲醛(C)，苯甲醛与银 氨 溶 液 反 应 再 酸 化 ， 生 成 苯 甲 酸 (E) ， 则 E 的 结 构 简 式 是 。9 (4)已知 Y 是一种功能高分子材料，则 发生缩聚反应 生成高分子化合物，所以反应④的化学方程 。 (5)阿司匹林有多种同分异构体，现分析其满足的条件：①含有 苯环；②既不能发生水解反应，也不能发生银镜反应，说明分子中没 有酯基，也没有醛基；③1 mol 该有机物能与 2 mol NaHCO3 完全反应， 说明分子中有 2 个羧基，则苯环上有 1 个取代基时有 1 种结构，有两 个取代基时有 3 种结构(邻、间、对)，有 3 个取代基时有 6 种结构， 分别是两个羧基在邻位(有 2 种结构)，两个羧基在对位(有 1 种结构)， 两个羧基在间位(有 3 种结构)，一共 10 种。 答案：(1)C7H8　(2)酚羟基、羧基　(3)还原反应　 (5)1010 4.有机物 F 是一种重要的医药中间体，以化合物 A 为原料合成 F 的工艺流程如下： (1)B 的结构简式为____________，F 分子中含氧官能团的名称 为________________，反应 B→C 的反应类型为__________________。 (2)下列有关叙述正确的是________(填标号)。 a．A 分子中最多有 13 个原子共平面 b．1 mol B 在一定条件下最多只能与 2 mol NaOH 反应 c．C 能发生取代反应和加成反应 d．E 易溶于水，且能发生水解反应 e．CH2(COOC2H5)2 的核磁共振氢谱有 3 组峰 (3)B 在 生 成 D 反 应 过 程 中 还 可 得 到 另 一 种 副 产 物 G( )，则 G 与乙二醇在一定条件下通过 聚 合 反 应 得 到 高 分 子 材 料 的 化 学 方 程 式 为 _______________________________________________。 (4)E→F 的转化中，会生成一种含有五元环的副产物且与 F 互为 同分异构体，其结构简式为________________。11 (5)根据已有知识并结合相关信息，写出以 CH2===CH2、CH3OH、 C2H5OH 和 CH2(COOC2H5)2 为原料合成 CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3 的路线 图(注明反应条件，无机试剂任选)。合成路线图示例如下： 解 析 ： (1) 根 据 C 的 结 构 简 式 ， 推 出 A 的 结 构 简 式 为 ，A→B 在光照条件下，发生取代反应，氯原子取代甲基 上的氢原子，因此 B 的结构简式为 ，根据 F 的结构简 式知，其含氧官能团是羰基，根据 B 和 C 的结构简式的对比，发生的 反应是取代反应；(2)a.根据(1)中 A 的结构简式，苯环平面正六边形， 甲烷正四面体结构，因此共面的原子是 13，故正确；b.1 mol B 中含 有 2 mol —Cl，因此消耗 2 mol NaOH，苯环直接相连的氯原子，被羟 基取代后，形成酚羟基，再消耗 1 mol NaOH，共消耗 3 mol NaOH，故 错误；c.C 中含有氯原子和酯基，能发生取代反应，含有苯环，能发 生加成反应，故正确；d.不含亲水基团，因此不溶于水，故错误；e. 有三种不同的氢原子，因此核磁共振氢谱有 3 组峰，故正确；(3)G 中含有两个—COOH，和 HOCH2CH2OH 发生缩聚反应；(4)酰氯中氯原子 和苯环两个取代基中间的碳原子上的氢原子发生取代反应，因此结构 简式为 。 答案：(1) 　羰基　取代反应 (2)ace12 (4) 5.工业上以乙醇为原料经一系列反应可以得到 4­羟基扁桃酸和 香豆素­3­羧酸，二者的合成路线如下(部分产物及条件未列出)： 回答下列问题： (1)反应②属于取代反应，则 A 的结构简式是_________。 (2) 反 应 ① 为 一 步 反 应 ， 其 反 应 条 件 为13 _____________________________________。 (3)B 中官能团的名称是______________，反应⑥的反应类型为 ____________。 (4) 反 应 ⑤ 的 化 学 方 程 式 是 _____________________________________。 (5)已知 G 分子中含有 2 个六元环。下列有关说法正确的是 ________(填标号)。 a．核磁共振仪可测出 E 有 5 种类型的氢原子 b．质谱仪可检测 F 的最大质荷比的值为 236 c．元素分析仪可确定 G 的分子式为 C12H10O4 d．化合物 W 能发生加聚反应得到线型高分子化合物 (6)某芳香化合物 Q 是 4­羟基扁桃酸的同分异构体，具有下列特 征：①苯环上只有 3 个取代基；②能发生水解反应和银镜反应；③1 mol Q 最多能消耗 3 mol NaOH。Q 共有________种(不含立体异构)， 其中核磁共振氢谱为 5 组峰且峰面积之比是 1∶2∶2∶2∶1 的结构 简式为____________________。 解析：反应②属于取代反应，由反应条件可知 A 为 CH3COOH， ClCH2COOH 与氢氧化钠溶液反应、酸化得到 C，C 为 HOCH2COOH，C 发 生催化氧化得到 D，D 为 OHCCOOH，D 与苯酚发生加成反应生成对羟基 扁桃酸 。乙醇与丙二酸发生酯化反应生成 E，结 合 E 的分子式可知，E 的结构简式为 C2H5OOCCH2COOC2H5，E 与 发生信息Ⅱ中反应生成 F，F 发生系列反应得到香豆素­3­羧酸，由香14 豆素­3 ­羧酸的结构简式，可知 W 为 ，则 F 为 ，F 发生信息Ⅰ中反应生成 G，G 分子中含有 2 个 六元环，则 G 为 。 (1)由上述分析可知，A 的结构简式为 CH3COOH。 (2)乙醇直接转变成乙酸为一步反应，其反应条件为硫酸酸化的 KMnO4 溶液或硫酸酸化的 K2Cr2O7 溶液。 (3)B 为 ClCH2COOH，官能团的名称是氯原子和羧基。 (5)由分析知，核磁共振仪可测定 E 有 3 种类型的氢原子，a 项 错误；F 的分子式为 C14H16O5，相对分子质量为 264，质谱仪可检测最 大质荷比的值为 264，b 项错误；G 的分子式为 C12H10O4，元素分析仪 可确定 G 的分子式为 C12H10O4，c 项正确；化合物 W 中存在碳碳双键， 能发生加聚反应得到线型高分子化合物，d 项正确。(6)信息①②说 明符合条件的物质中含有苯环、酯基、醛基；结合信息③可知，Q 中 含甲酸酚酯基、—OH、—CH2OH 时，有 10 种结构；Q 中含甲酸酚酯基、 —OH、—OCH3 时，有 10 种结构；Q 中有 2 个酚羟基、1 个—CH2OOCH 时，有 6 种结构，共 26 种。核磁共振氢谱显示有 5 组峰，且峰面积 之 比 为 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 时 ， Q 的 结 构 简 式 为 和15 。 答案：(1)CH3COOH (2)硫酸酸化的 KMnO4 溶液或硫酸酸化的 K2Cr2O7 溶液(其他合理 答案也可) (3)氯原子和羧基　酯化反应(或取代反应) (5)cd (6)26