2020届化学高考二轮专题复习与测试：第二部分 题型4 有机化学基础（选修） Word版含解析

高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 1 - 题型 4　有机化学基础(选修) 1．推断有机物的结构简式、结构式。 2．官能团的判断与性质。 3．有机反应类型的判断与化学方程式的书写。 4．限定条件下同分异构体的书写。 5．合成路线的分析与设计。 测试时间 45 分钟 1．(2019·潍坊一模)具有抗菌作用的白头翁素衍生物 N 的合成路线 如下图所示： 已知： ⅰ.RCH2Br ― ― →R′CHO 一定条件 R—HC===CH—R′ ⅱ.R—HC===CH—R′ ― ― ― ― →R″COOH，I2 一定条件 ⅲ.R—HC===CH—R′ ― ― → 一定条件 (以上 R、R′、R″代表氢、烷基或芳香烃基等) 回答下列问题。高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 2 - (1)物质 B 的名称是__________________，物质 D 所含官能团的名 称是__________________。 (2)物质 C 的结构简式是________________。 (3)由 H 生成 M 的化学方程式为__________________，反应类型 为__________________。 (4)F 的同分异构体中，符合下列条件的有__________种(包含顺反 异构)，写出核磁共振氢谱有 6 组峰，面积比为 1∶1∶1∶2∶2∶3 的 一种有机物的结构简式：______________________。 条件：①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基，②存在顺反 异构，③能与碳酸氢钠反应生成 CO2。 (5)写出用乙烯和乙醛为原料制备化合物 的合成路线(其 他试剂任选)。 解析：(1)物质 B 的名称为邻溴甲苯或 2­溴甲苯；物质 D 所含官能 团为羧基和溴原子。(2)C 与溴单质发生取代反应生成 D，由 D 的结构 简式可逆推出 C 的结构简式为 。(3)G 自身同时含有 C===C 及—COOH，由已知反应ⅱ可得，在一定条件下反应，C===C 被打开，一端与羧基中—O—连接，一端增加碘原子，所以 H 的结构 简式为 。H 到 M 的反应为消去反应，该反应的方程式为高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 3 - ＋NaOH ― ― → 乙醇 △ ＋NaI＋H2O。(4)F 为 ， 根据题意，①分子中含有苯环，且苯环上有两个取代基；②存在顺反 异构，说明碳碳双键两端碳原子上连接的 2 个基团是不同的；③能与 碳酸氢钠反应生成 CO2，说明含有羧基，满足条件的 F 的同分异构体 有：两个取代基的组合有—COOH 和—CH===CHCH 3 、—CH 3 和 —CH===CHCOOH，在苯环上均有邻位、间位、对位 3 种位置关系， 包括顺反异构共有 2×3×2＝12 种；其中核磁共振氢谱有 6 组峰、面 积 比 为 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 3 的 是 或 。(5)反应的过程为：首先使乙烯和 HBr 发 生加成反应，然后结合已知反应ⅰ和ⅲ进行反应即可得到目的产物： CH2===CH2 ― ― →HBr 催化剂 CH3CH2Br ― ― →CH3CHO 一定条件 CH3CH===CHCH3 ― ― → 一定条件 。 答案：(1)2­溴甲苯(或邻溴甲苯)　溴原子、羧基高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 4 - 2．合成有机玻璃的一种路线如下： 已知：烃 R 能使溴的四氯化碳溶液褪色，Z 不能发生银镜反应。 回答下列问题： (1)Y 所含官能团的结构简式为________；分子结构鉴定中，获取 F 中官能团信息的仪器名称是________。 (2)R→X 的反应类型是________；Z 的名称是________，Z 分子中 最多有________个原子共平面。 (3)F→G 的反应条件和试剂是___________________________。 (4)写出 G→有机玻璃的化学方程式_____________________。 (5)G 有多种同分异构体，其中能同时满足下列条件的结构有 ________种(含顺反异构体)。 ①能使酸性高锰酸钾溶液褪色；②能与饱和小苏打溶液反应产生 气体。高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 5 - 核磁共振氢谱上显示 3 组峰且峰面积之比为 6∶1∶1 的结构简式 为__________________。 (6)聚乳酸( )是一种可降解功能高分子材料，在 医疗方面有广泛应用。以 CH3CH2OH 为原料(无机试剂任选)，参照上 述流程，设计合成聚乳酸的路线。 解析：依题意，烃 R 含不饱和键，再由相对分子质量知，R 为 CH3CH===CH2，Z 不能发生银镜反应，说明 Z 为 CH3COCH3，所以， Y 为 2­丙醇，X 为 2­氯丙烷。比较 Z 和 E 的结构简式知，Z 与 HCN 先发生加成反应，然后—CN 水解生成—COOH。根据有机玻璃的结构 简式逆向推断，G 为 CH2===C(CH3)COOCH3，所以，E 在浓硫酸、 甲醇中加热，发生酯化反应生成 F。(1)红外光谱仪可测定有机物的官 能团和化学键。(2)CH3COCH3 分子中最多有 6 个原子共平面。(3)F 在 浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成 G。(5)根据题意知，G 的同分 异构体含有碳碳双键、羧基，可将其看成羧基取代丁烯中的一个氢原 子，先写出丁烯的同分异构体，共 4 种：(a)CH2===CHCH2CH3、 、(d) ，它们的 分子中一个氢原子被羧基取代，依次得到 4 处、2 种、2 种、2 种有机 物 ， 故 共 有 10 种 符 合 条 件 的 同 分 异 构 体 。 其 中 ， 在核磁共振氢谱上有 3 组峰且峰面积之比为 6∶ 1∶1。 答案：(1)—(OH)　红外光谱仪 (2)加成反应　丙酮　6高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 6 - (3)浓硫酸，加热 3．(2019·月考)肉桂酸甲酯(H)是常用于调制具有草 莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为 C10H10O2， 且分子中只含有 1 个苯环，苯环上只有一个取代基。利用红外光谱仪 可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得 H 分子的红外光谱如下 图所示： 又知 J 为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如下图 所示(图中球与球之间的连线表示单键或双键等化学键)。 试回答下列问题：高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 7 - (1)肉桂酸甲酯(H)的结构简式为________。 (2)现测出 A 的核磁共振氢谱图有 6 个峰，且面积之比为 1∶2∶2∶ 2∶1∶2。用芳香烃 A 为原料合成 H 的路线如下(部分反应物和反应条 件已略去)： ①化合物 F 中的官能团有________(填名称)。 ②F→G 的反应类型是________。 ③写出下列反应的化学方程式： F→I：________________________________________________； G→H：_______________________________________________。 ④F 的同分异构体较多，其中有一类可用通式 表示(其 中 X、Y 均不为氢原子)，试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四 种物质的结构简式：____________。 解 析 ： (1) 肉 桂 酸 甲 酯 的 分 子 式 为 C10H10O2 ， 不 饱 和 度 为 2 × 10＋2－10 2 ＝6，分子中只含有 1 个苯环，苯环上只有一个取代基， 故还含有 1 个 C===C 双键和一个酯基，则肉桂酸甲酯的结构简式为 。(2)由 A 到 H 的转化结合肉桂酸甲酯 的 结 构 特 点 可 知 ， A 含 有 1 个 苯 环 、 1 个 侧 链 ， 不 饱 和 度 为高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 8 - 2 × 9＋2－10 2 ＝5，故侧链中含有 1 个碳碳双键，A 的核磁共振氢谱图 有 6 个吸收峰，分子中含有 6 种氢原子，其面积之比为 1∶2∶2∶2∶1∶ 2，各种氢原子数目为 1、2、2、2、1、2，苯环中有 3 种氢原子，个数 分别为 1、2、2，故侧链有 3 种氢原子，个数分别为 2、1、2，即侧链 中不含甲基，故 A 的结构简式为 ，A 与溴发 生加成反应生成 B 为 ，B 发生水解生成 C，结合 C 的分子式可知，C 的结构简式为 ，C 发生催化 氧化生成 D 为 ，D 在银氨溶液中发生氧化反 应，酸化后生成 E，则 E 为 ，由 E 反应生成 F， 由 F 的分子式可知，E 中羰基发生加成反应生成 F ，故 F 为 ，结合肉桂酸甲酯的结构可知，F 发生消去反 应生成 G ，G 与甲醇发生酯化反应生成肉桂酸甲酯，故 G 为 ，G 与甲醇发生酯化反应得到 H(肉桂酸甲酯)， F 发 生 缩 聚 反 应 得 到 的 I 为 。 ① 化 合 物 F 为高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 9 - ，官能团有羧基、羟基；②F ―→G 是 发生消去反应生成 ；③ F ―→ I 的 化 学 方 程 式 为 n ― ― → 一定条件 ； G ―→ H 的 化 学 方 程 式 为 ： ；④F( ) 的 同分异构体较多，其中有一类用通式 表示(其中 X、Y 均不 为氢原子) ，符合上述通式且能发生银镜反应的同分异构体有： 。 答案：(1) (2)①羟基、羧基　②消去反应高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 10 - 4．(2018·深圳质检)芳香族化合物 A(C9H12O)常用于药物及香料的 合成，A 有如下转化关系： 已知以下信息： ①A 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色；高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 11 - ③RCOCH3＋R′CHO ― ― → 一定条件 RCOCH===CHR′ 回答下列问题： (1)A 生成 B 的反应条件为________，由 D 生成 E 的反应类型为 ________。 (2)F 的官能团名称为________。 (3)K 的结构简式为________ ，由 H 生成 I 的化学方程式为 __________________。 (4)J 为一种具有 3 个六元环的酯，则其结构简式为___________。 (5)F 的同分异构体中，能与 NaHCO3 反应生成 CO2 的有________ 种，其中核磁共振氢谱为 4 组峰，且峰面积比为 6 ∶2 ∶1 ∶1 的为 __________________(写出其中一种结构简式)。 (6)糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体，请参考上述 合成路线，设计一条由叔丁基氯[(CH3)3CCl]和糠醛( )为原料制备 糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用)。合成流程图示例如下： CH2===CH2 ― ― →HBr CH3CH2Br ― ― →NaOH溶液 △ CH3CH2OH。 解析：芳香族化合物 A(C9H12O)不能使酸性高锰酸钾溶液褪色， 则 A 的结构简式为 ，根据 B 转化为 C 及 D 可知，B 中含 有 碳 碳 双 键 ， 则 A 发 生 消 去 反 应 生 成 B ， B 的 结 构 简 式 为 ， 与溴发生加成反应生成 D，D 的结构简式高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 12 - 为 在氢氧化钠的水溶液中加热发生水解 反应生成 E，E 的结构简式为 ， 发生氧化 反应生成 F，F 的结构简式为 ， 与银氨 溶 液 反 应 后 酸 化 得 到 H ， H 的 结 构 简 式 为 ， 在 催 化 剂 作 用 下 发 生 缩 聚 反 应 生 成 聚 酯 I 为 ； 根 据 已 知 ② ― ― → ⅰ.KMnO4/OH－ ⅱ.H＋ 可知， 反应生成的 C 为 ，根 据已知③RCOCH3 ＋R′CHO ― ― → 一定条件 RCOCH===CHR′ 可知，C 与 在 一 定 条 件 下 反 应 生 成 的 K 为 。(1)A 生成 B 是 在浓硫酸及加高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 13 - 热条件下发生消去反应生成 和水，反应条件为浓硫酸和 加热；由 D 生成 E 是 在氢氧化钠的水溶液中加热发 生水解反应生成 ，反应类型为取代反应。(2)F 是 ，其官能团名称为羟基、醛基。(3)K 的结构简式为 ，由 H 生成 I 是 在催化剂作 用 下 发 生 缩 聚 反 应 生 成 ， 其 反 应 方 程 式 为 (n－1)H2O。(4)J 为一种具有 3 个六元环的酯，则 J 由两分子的 H 发生分子间的酯化反应生成环酯， 其结构简式为 。(5)F 的同分异构体中，能与 NaHCO3 反应生成 CO2，则分子中含有羧基，苯环上有一个取代基的高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 14 - 有 、 两种；苯环上有两 个取代基的有—CH2COOH 和—CH3、—COOH 和—CH2CH3 两种情 况，且各有邻、间、对位 3 种，共有 6 种；苯环上有三个取代基的为 两个甲基和一个羧基，则先定两个甲基位置有邻、间、对位三种情况， 再将苯环上的氢用羧基取代分别有 2 种、3 种和 1 种结构，共 6 种同分 异构体，故同分异构体总共有 14 种；其中核磁共振氢谱为 4 组峰，且 峰面积比为 6∶2∶1∶1 的有两个甲基，则结构高度对称，符合条件的 有 。(6)由叔丁基氯[(CH3)3CCl]在氢氧化 钠醇溶液中加热得到(CH3)2C===CH2，(CH3)2C===CH2 在碱性高锰酸 钾溶液中反应后酸化得到丙酮，丙酮与糠醛( )在一定条件下反 应得到糠叉丙酮( )。合成流程如下： 。 答案：(1)浓硫酸，加热　取代反应 (2)羟基、醛基高考资源网（ks5u.com） 您身边的高考专家 www.ks5u.com 版权所有@高考资源网- 15 - 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