高中化学第三单元 有机合成设计巩固练习

这是一份高中化学第三单元 有机合成设计巩固练习，共11页。试卷主要包含了A是基本有机化工原料等内容，欢迎下载使用。

1．以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的( )
①与NaOH的水溶液共热 ②与NaOH的醇溶液共热 ③与浓硫酸共热到170 ℃ ④在催化剂存在的情况下与氯气反应 ⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热
⑥与新制的Cu(OH)2悬浊液共热
A．①③④②⑥ B．①③④②⑤
C．②④①⑤⑥ D．②④①⑥⑤
C [采取逆合成分析法可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1，2­二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反应发生的条件，可知C项设计合理。]
2．以溴乙烷为原料制备乙二醇，下列方案最合理的是( )
A．CH3CH2Breq \(――――――→,\s\up8(NaOH水溶液),\s\d6(△))CH3CH2OHeq \(――→,\s\up8(浓硫酸),\s\d6(170 ℃))CH2===CH2eq \(――→,\s\up8(Br2))CH2BrCH2Breq \(――→,\s\up8(水解))乙二醇
B．CH3CH2Breq \(――→,\s\up8(Br2))CH2BrCH2Breq \(――→,\s\up8(水解))乙二醇
C．CH3CH2Breq \(――――――→,\s\up8(NaOH水溶液),\s\d6(△))CH2===CH2eq \(――→,\s\up8(HBr))CH3CH2Breq \(――→,\s\up8(Br2))CH2BrCH2Breq \(――→,\s\up8(水解))乙二醇
D．CH3CH2Breq \(――――――→,\s\up8(NaOH水溶液),\s\d6(△))CH2===CH2eq \(――→,\s\up8(Br2))CH2BrCH2Breq \(――→,\s\up8(水解))乙二醇
D [题干中强调的是最合理的方案，A项与D项相比，步骤多一步，且在乙醇发生消去反应时，容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应；B项步骤最少，但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段，副产物多，分离困难，原料浪费；C项比D项多一步取代反应，显然不合理；D项相对步骤少，操作简单，副产物少，较合理。]
3．(2021·天津塘沽高二月考)下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是( )
A．①③ B．只有②
C．②和③ D．全部
B [反应①中—OH上的H被Na取代，说明—OH活泼，故不选；反应②中苯环上的H被取代，说明羟基影响苯环，苯环上的H活泼，故选；反应③中—OH上的H被Na取代，说明—OH活泼，故不选。]
4．乙烯酮(CH2===C===O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应的通式可表示为CH2===C===O＋HA―→ (极不稳定)―→，试指出下列反应不合理的是( )
A．CH2===C===O＋HCleq \(――――→,\s\up8(一定条件))CH3COCl
B．CH2===C===O＋H2Oeq \(――――→,\s\up8(一定条件))CH3COOH
C．CH2===C===O＋CH3CH2OHeq \(――――→,\s\up8(一定条件))CH3COCH2CH2OH
D．CH2===C===O＋CH3COOHeq \(――――→,\s\up8(一定条件)) (CH3CO)2O
C [由所给方程式可以看出乙烯酮与含活泼氢原子的化合物发生加成反应，是加成，而不是加成；活泼的氢原子加在CH2上，活泼氢原子的化合物中其余部分与羰基碳原子相连，故C项不正确。]
5．我国自主研发对二甲苯的绿色合成路线示意图如图所示：
下列说法正确的是( )
A．过程①发生了取代反应
B．中间产物M的结构简式为
C．利用相同原料、相同原理也能合成邻二甲苯
D．该合成路线理论上碳原子的利用率为100%
D [异戊二烯与丙烯醛发生加成反应，生成4­甲基­3­环己烯甲醛，不是取代反应，A错误；通过M的球棍模型可以看出六元环上甲基的邻位有一个双键，所以M为4­甲基­3­环己烯甲醛，结构简式为，B错误；根据合成路线，可以合成对二甲苯和间二甲苯，不能合成邻二甲苯，C错误；该合成路线包含两步，第一步为加成，第二步为脱水，两步的碳原子利用率均为100%，D正确。]
6．(2021·石家庄高二质检)M是一种重要材料的中间体，其结构简式为。合成M的一种途径如下：
A～F分别代表一种有机化合物，合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知：①Y的核磁共振氢谱只有1种峰；
②RCH===CH2eq \f(Ⅰ.B2H6,Ⅱ.H2O2/OH－)RCH2CH2OH；
③两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，易脱水。
请回答下列问题：
(1)D中官能团的名称是____________，Y的结构简式是________________。
(2)步骤①的反应类型是________。
(3)下列说法不正确的是________(填字母)。
a．A和E都能发生氧化反应
b．1 ml B完全燃烧需6 ml O2
c．C能与新制的氢氧化铜悬浊液反应
d．1 ml F最多能与3 ml H2反应
(4)步骤⑦的化学反应方程式是_____________________________________
___________________________________________________________________。
(5)M经催化氧化得到X(C11H12O4)，X的同分异构体中同时满足下列条件的结构简式为__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
a．苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有2种
b．水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰
[解析] 反应⑤为取代反应，可推知E为。反应⑥为卤代烃的水解反应，酸化得到F为，由M的结构可知D为(CH3)2CHCOOH，逆推可知C为(CH3)2CHCHO、B为(CH3)2CHCH2OH，结合信息②可知A为(CH3)2C===CH2，Y发生消去反应得到A，而Y的核磁共振氢谱只有1种峰，则Y为。
(1)D为(CH3)2CHCOOH，含有的官能团的名称是羧基；Y的结构简式是。
(2)步骤①发生卤代烃的消去反应。
(3)A为(CH3)2C===CH2，E为，均可以燃烧，碳碳双键、酚羟基都易被氧化，均可以发生氧化反应，故a正确；B为(CH3)2CHCH2OH，1 ml B完全燃烧需O2为(4＋10/4－1/2) ml＝6 ml，故b正确；C为(CH3)2CHCHO，含有醛基，能与新制的氢氧化铜悬浊液反应，故c正确；F为，苯环、醛基均与氢气发生加成反应，1 ml F最多能与4 ml H2反应，故d错误。
(4)步骤⑦的化学反应方程式是
(5) 经催化氧化得到X(C11H12O4)，则X为(CH3)2，X的同分异构体中同时满足下列条件：a．苯环上只有两个取代基，苯环上的一氯代物有2种，含有2个不同的取代基，且处于对位；b．水解只生成芳香醇和二元酸，且二元酸的核磁共振氢谱只有2种峰，符合条件的同分异构体为。
7．(2021·武汉市钢城第四中学高二月考)A(C3H6)是基本有机化工原料。由A制备聚合物C和的合成路线(部分反应条件略去)如图所示。
已知：①；②烯烃中饱和碳原子上的氢原子高温下能发生取代反应；③R—C≡Neq \(――――→,\s\up8(Ⅰ.NaOH),\s\d6(Ⅱ.HCl))R—COOH。
回答下列问题：
(1)A的名称是__________，B中含有的官能团的名称是_______________。
(2)C的结构简式为____________，D→E的反应类型为________________。
(3)E→F的化学方程式为_____________________________________。
(4) 中最多有________个原子共平面。
(5)结合题给信息，以乙烯、HBr为起始原料制备丙酸，设计合成路线(其他试剂任选)。
合成路线流程图示例： CH3CHOeq \(―――――→,\s\up8(O2),\s\d6(催化剂，△))CH3COOHeq \(―――――→,\s\up8(CH3CH2OH),\s\d6(浓硫酸，△))CH3COOCH2CH3
[解析] (1)由题干合成路线及已知可推得，A为丙烯，B的结构简式为CH3CH===CHCOOCH3，其官能团的名称是碳碳双键和酯基。
(2)C的结构简式为，D发生水解反应或取代反应生成E。
(4)该分子中含有10个原子，根据乙烯的结构特点，结合碳碳单键可以旋转可知，该分子中所有原子可能共平面。
(5)CH2===CH2和HBr发生加成反应生成CH3CH2Br，CH3CH2Br和NaCN发生取代反应生成CH3CH2CN，CH3CH2CN在碱性条件下发生水解反应然后酸化得到CH3CH2COOH，所以其合成路线为CH2===CH2eq \(―――――→,\s\up8(HBr),\s\d6(催化剂，△))CH3CH2Breq \(――→,\s\up8(NaCN))CH3CH2CNeq \(――――→,\s\up8(Ⅰ.NaOH),\s\d6(Ⅱ.HCl))CH3CH2COOH。
8．(2021·山东省广饶一中高二月考)“清肺排毒汤”对新冠肺炎病毒感染具有良好的效果，其中一味中药黄芩的一种活性中间体的结构简式为，现在可人工合成，路线如图所示：
(1)A生成B的反应条件是___________________________________________
___________________________________________________________________，
B生成C的反应条件为____________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)合成过程中，属于取代反应的是________。
(3)F的结构简式为____________。
(4)D在一定条件下能生成高分子化合物，请写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
同时符合下列三个条件的D的同分异构体共有_________种。
a．能发生银镜反应
b．苯环上有3个取代基
c．与FeCl3溶液发生显色反应
(5)依据以上合成信息，写出以乙烯和氯苯为原料合成的路线，无机试剂自选。
[解析] (1)A生成B是卤代烃的水解，反应条件是氢氧化钠水溶液，加热；B生成C是醇氧化为醛，反应条件为铜或银作催化剂，加热。
(3) 和F反应生成，由G逆推可知F的结构简式是。
(4)D分子中含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物，反应方程式是neq \(――――→,\s\up8(一定条件))；a．能发生银镜反应，说明含有醛基； b．苯环上有3个取代基； c．与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，则3个取代基是—OH、—CHO、—CH===CH2，3个不同的取代基在苯环上的位置异构有10种，所以符合条件的D的同分异构体有10种。
(5)乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸，乙酸在SOCl2作用下生成乙酰氯，氯苯水解为苯酚，苯酚和乙酰氯反应生成。
[答案] (1)氢氧化钠水溶液，加热 铜或银作催化剂，加热
(2)①④⑤⑦
(5)