广西高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-21烃的衍生物(实验题、有机推断题)
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一、实验题
1.(2021·广西南宁·统考一模)乙酰苯胺是生产磺胺类药物的重要中间体。实验室制取乙酰苯胺的一种方法如下:
+CH3COOH +H2O
乙酸、苯胺、乙酰苯胺的部分物理性质如下表
乙酸
苯胺
乙酰苯胺
沸点
118
184
304
状态
无色液体
无色液体
白色固体
在水中的溶解度
易溶于水
易溶于水20℃溶解度3.6g
20℃溶解度0.46g;80℃溶解度3.5g;100C溶解度18g
实验过程:①在50mL蒸馏瓶中加入沸石、乙酸7.4mL(过量),苯胺5mL,实验装置如下图所示(加热装置略去),先小火加热10分钟,再控制分馏柱温度为105℃,加热至反应完成。
②趁热将反应后的混合物倒入装有100mL冷水的烧杯中,快速搅拌,用布氏漏斗抽滤。
③洗涤沉淀、再抽滤得固体,检验乙酰苯胺中的乙酸是否被除尽。
④将沉淀转移到表面皿上,加热蒸发,除去水。
回答下列问题:
(1)a仪器的名称是____。
(2)本实验为了提高苯胺的转化率,采取的措施是____(填字母标号)。
A.用冷凝柱回流 B.加入过量的乙酸 C.分离出水 D.加入沸石
(3)控制分馏柱温度为105℃的目的是____。
(4)持续控制分馏柱温度为105℃,直至____(填现象)说明反应结束。
(5)抽滤时,多次用冷水润洗沉淀、可以除去乙酰苯胺中的乙酸。检验乙酸是否除尽的方法是___。
(6)蒸发装置烧杯中加入的液体为_____。
(7)某同学实验的产率为75.3%,导致产量不高的因素可能是___(填字母标号)。
A.没有等生成的水分馏完就停止反应 B.在抽滤时,有产物残留在烧杯壁
C.乙酰苯胺中的乙酸未除干净 D.抽滤时乙酰苯胺有部分溶于水中
二、有机推断题
2.(2022·广西南宁·统考模拟预测)药物替卡格雷可用于降低急性冠脉综合症(ACS)患者的血栓性心血管事件的发生率。H是合成替卡格雷的重要中间体,其合成路线如图。
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)D的结构简式为_______,E→F的反应类型为_______。
(4)试剂X为一溴代物,则X的结构简式为_______。
(5)试剂Y中含氧官能团的名称为_______,Y中手性碳的个数为_______。
(6)为了探究C→D的反应机理,某同学查阅资料发现:C→D分两步,第一步发生取代反应,机理类似酯的水解反应,得到链状M;第二步M成环得到D,M的结构简式为_______。
3.(2022·广西玉林·统考一模)化合物G是一种抗骨质疏松药,俗称依普黄酮。以甲苯为原料合成该化合钧的路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)反应①的条件为_______,反应⑤的反应类型为_______。
(2)用系统命名法给命名_______。
(3)E中含氧官能团的名称为_______,向F中加入浓溴水,1molF最多可以与_______molBr2反应。
(4)H的结构简式为_______。
(5)已知N为催化剂,E和M反应生成F和另一种有机物X,写出E→F反应的化学万程式:_______。
(6)D有多种同分异构体,写出同时满足下列条件的所有同分异构体:_______。
a.含苯环的单环化合物;
b.苯环上只有一个取代基;
c.核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为3:2:2:1。
4.(2022·广西·统考模拟预测)氰基丙烯酸酯胶黏剂在碱性条件下能快速聚合为 。 某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:①A的核磁共振氢谱显示为单峰
② (R和R'代表烃基或H) 。
(1)A的名称为_______。
(2)反应①的反应条件为_______ ,C 到D的反应类型为_______。
(3)G中含氧官能团的结构简式为_______。
(4)反应②的化学方程式为_______。
(5)F的结构简式为_______。
(6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_______种。 (不含立体异构) 。
(7)以苯甲醇为起始原料,结合已知信息,选用必要的无机试剂,写出合成的路线:_______。
5.(2022·广西南宁·统考二模)苯磺酸贝他斯汀常用于治疗过敏性鼻炎、荨麻疹、湿疹等。G是合成苯磺酸贝他斯汀的重要中间体,可由廉价易得的2-吡啶甲酸为原料经路线A到G合成得到。
回答下列问题:
(1)M的化学名称为_______;
(2)C的结构简式为_______;
(3)试剂X与足量KOH反应的化学方程式为_______;
(4)F→G的反应类型为_______,试剂Y中官能团的名称为_______;
(5)Q是比试剂Y相对分子质量少14的同系物,在Q的同分异构体中,能发生银镜反应,在酸性条件还能发生水解的有_______种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱峰面积比为6:2:1的结构简式_______(任写一种);
(6)根据上述路线中的相关知识,以吡咯()和为原料设计合成 (其它试剂任选)。_______
6.(2022·广西柳州·统考二模)烷烃、烯烃是基本化工原料,以烷烃A()和烯烃()为原料合成某种六元环酯(分子式为)的路线如图所示:
已知:①一个碳原子上连两个羟基不稳定,脱水生成。
②分子的核磁共振氢谱中有4组峰,其峰面积之比为2:2:3:3。
回答下列问题。
(1)上图中中所有的官能团名称是___________。
(2)①的反应类型是___________,②的反应类型是___________。
(3)上图中的结构简式为___________,上图中的结构简式为___________。
(4)写出反应⑧的化学方程式:___________。
(5)的同分异构体中,属于甲酸酯类的有___________种。
(6)参照上述合成路线,设计以A为原料合成乙二酸乙二酯()的路线:___________。
7.(2022·广西北海·统考模拟预测)有机物J属于大位阻醚系列中的一种物质,在有机化工领域具有十分重要的价值.2018年我国首次使用α-溴代羰基化合物合成大位阻醚J,其合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A 的名称___________________.
(2)C →D的化学方程式_________________________.E →F的反应类型____
(3)H 中含有的官能团________________.J的分子式_______________.
(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X有_____________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为___________________________.
(5)参照题中合成路线图。涉及以甲苯和为原料来合成另一种大位阻醚的合成路线:__________________。
8.(2021·广西北海·统考一模)我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机物G是合成丁苯酞的中间产物,它的一种合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)B的结构简式___________,C中所含官能团的名称___________。
(2)由C生成D的化学方程式为___________,反应类型为___________。
(3)E系统命名为___________。
(4)G的结构简式为___________。
(5)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J有多种同分异构体,其中含有苯环的同分异构体有___________种(除苯环外,不含其他环,不包括J),其中既能发生水解反应又能发生银镜反应的结构简式为___________。
(6)参照题中信息和所学知识,写出用和为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线___________。
9.(2021·广西柳州·统考三模)苔色醛甲酸甲酯是制备Aigiacomycin的重要中间体,其-一种合成路线如下:
回答下列问题:
已知:①
②
③
(1)A经催化加氢生成K,K的化学名称是___________。
(2)由A生成B的反应类型是___________。
(3)D中官能团的名称为___________。
(4)E生成F步骤的目的是___________。
(5)G的结构简式为___________。
(6)由H生成I的的化学方程式为___________。
(7)W是H的同分异构体,写出满足如下条件的W的结构简式___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生银镜反应;③酸性条件下水解产物的核磁共振氢谱均只有面积比为1:1的两组峰
(8)设计以和CH3I为起始原料制备的合成路线(无机试剂任用)。___________。
10.(2021·广西·统考二模)烃A是基本有机化工原料,其分子式为C3H6.由A制备聚合物C和合成路线如图所示(部分条件略去)。
已知: ,R-CN RCOOH
(1)A→D的反应类型为___________;B中含氧官能团名称为___________;G的结构简式为___________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时,该碳称为手性碳化合物中所含手性碳原子的数目为___________。
(3)E→F的化学方程式为___________。
(4)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式:___________
①与B具有相同官能团且能发生银镜反应:
②核磁共振氮谱有3组峰,且峰面积之比为6:1:1
(5)等物质的量的分别与足量NaOH、 NaHCO3反应,消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为___________;检验中含有碳碳双键的实验方法是___________。
(6)根据题中信息,写出以甲苯为有机原料制备苯乙酸的合成路线(无机试剂任选)___________。
11.(2021·广西梧州·统考一模)化合物H是一种有机材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①RCHO+R′CHO;
②RCHO+R′CH2CHO+H2O
③;
请回答下列问题:
(1)化合物B是芳香族化合物,名称为_______。
(2)由E生成F的反应类型为_______,F分子中所含官能团的名称是_____。
(3)X的结构简式为_______。
(4)写出D生成E的第①步反应的化学方程式:_______。
(5)G与乙醇发生酯化反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有____种,写出其中任意一种的结构简式:_______。
①分子中含有苯环,且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2;②其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1。
(6)根据题目所给信息,设计由乙醛和苯甲醛制备的合成路线(无机试剂任选)_______。
12.(2021·广西·统考二模)某兴趣小组利用芳香族化合物A制取有机物G的合成路线如下:
已知:①RCOOHRCOC6H5
②RCH=CH2RCOOH+CO2
回答下列问题:
(1)A的分子式为_______,A 的一种同分异构体为,该同分异构体的化学名称是_______。
(2)C→D的反应类型为_______。
(3)F的结构简式为_______。
(4)G中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为_______,G与NaHCO3:溶液发生反应的化学方程式:_______。
(5)E存在多种同分异构体,同时符合以下条件的有_______个
①苯环上有两个取代基;②能发生银镜反应; ③能 与NaHCO3溶液反应。
(6)结合已知信息写出以为原料制备的合成路线(其他试剂任选):_______。
13.(2020·广西·统考一模)化合物戊是合成有机物的中间体,一种合成路线如图:
回答下列问题;
(1)ClCH2COOH的名称是_______ ,①的反应类型是_______。
(2)反应②的化学方程式是_______。
(3)检验乙中含有氯元素的方法是_______。
(4)写出丁的满足下列条件的同分异构体的结构简式_______。
①能水解; ②能发生银镜反应; ③只含一种官团
(5)戊中官能团的名称是_______,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_______。
(6)利用乙烯、NaCN、氯化氢合成丙酸的路线:_______ 。
14.(2020·广西来宾·模拟预测)药物H是医学临床上治疗一种癌症的特效药。江西博雅生物制药公司最新研制由有机物A合成药物H的路线如图:
已知:;丁烯二酸酐结构简式为
回答下列问题:
(1)A的键线式为___;B的化学名称为___。
(2)试剂1是___;E中所含官能团的名称为___。
(3)G的结构简式为___。
(4)反应①~⑦中,属于加成反应的共有___个;反应④的化学方程式为___。
(5)W与H互为同分异构体。写出满足下述条件且其核磁共振氢谱有5组吸收峰的W的结构简式:___(写一种)。
a.能与FeCl3溶液发生显色反应
b.能发生银镜反应
c.1molW能与3molNaOH完全反应
(6)写出以和CH2=CH2为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)___。
15.(2020·广西·二模)有机化合物E( )是工业上合成一种锅炉防腐剂的中间体,合成路线如下:
已知:
①R1CHO+R2CH2COOHR1CH=C(R2)COOH+H2O(R1、R2为烃基或其它有机原子团)
②RCH=C(COOH)2RCH=CHCOOH+CO2
③CH3CH=CH2+Cl2ClCH2CH=CH2+HCl
回答下列问题:
(1)有机物A的名称为________。1 mol有机物C与足量反应,能产生标准状下44.8 L ,写出C的结构简式:__________。
(2)有机物B中含有的官能团的名称为____________。比B多一个“”原子团的同系物M,满足下列条件的同分异构体有__________种,其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为____________。①与氯化铁溶液混合成紫色;②能发生银镜反应
(3)有机物D能发生的化学反应有_________(填写选项字母)。
A.加成反应 B.水解反应 C.氧化反应 D.消去反应
(4)写出反应①的化学方程式:__________________________
(5)根据题目信息,以丙烯为原料(其他无机试剂任选),设计制备化合物C的合成路线:______________
16.(2020·广西柳州·统考模拟预测)
已知:CH3-CH=CH-CHO巴豆醛
回答下列问题:
(1)B物质所含官能团名称是________,E物质的分子式是_________
(2)巴豆醛的系统命名为____________,检验其中含有碳碳双键的方法是___________。
(3)A到B的反应类型是__________,E与足量氢气在一定条件下反应的化学方程式是_____。
(4)比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有________种,写出核磁共振氢谱有四组峰且峰面积比为3:2:2:2的结构简式______。
(5)已知:+ ,请设计由乙醇为原料制备巴豆醛的合成路线______。
参考答案:
1. 冷凝管 ABC 分离出水,减少乙酸逸出 接引管不再有液体滴出 取最后一次洗涤液用pH试纸测量溶液pH,看pH是否约为7 热油(或热水) ABD
【详解】(1)a仪器名称为冷凝管;
(2)A.由于加热时,部分乙酸、苯胺挥发,将其冷凝回流可提高其转化率,A符合题意;
B.加入过量乙酸,可促进平衡正向移动,提高苯胺转化率,B符合题意;
C.分离出水,可促进平衡正向移动,提高苯胺转化率,C符合题意;
D.加入沸石对反应无影响,只是为了防暴沸,D不符合题意;
故答案选ABC;
(3)维持105℃,可促进水的挥发,促进平衡正向移动,提高原料转化率,同时可减少乙酸的挥发,故答案为:分离出水,减少乙酸逸出;
(4)由于控制温度105℃,经过冷凝得到的主要是水,而水由反应产生,故当接引管内无液体流出时,说明反应完全,故答案为:接引管不再有液体滴出;
(5)混有乙酸的洗涤液显酸性,所以可通过检验洗涤液是否为中性验证乙酸是否除尽,故答案为:取最后一次洗涤液用pH试纸测量溶液pH,看pH是否约为7;
(6)蒸发装置主要是为了除去洗涤残留的水,可以水浴或油浴,故烧杯中加入的液体为热水(或热油);
(7)A.未等生成的水分馏完就停止加热,有可能反应仍然在进行,此时停止反应,则反应物未完全转化,产率降低,A符合题意;
B.抽滤时,产品残留在烧杯壁,则产品损失,导致产率下降,B符合题意;
C.乙酸苯胺中混有乙酸导致产品质量增大,产率不会偏低太多,甚至会接近或超过理论产率,C不符合题意;
D.部分乙酰苯胺溶于水被抽滤,导致产品损失,产率下降,D符合题意;
故答案选ABD。
2.(1)2—氯乙酸
(2)
(3) 取代反应
(4)
(5) 醚键和(醇)羟基 4
(6)
【分析】由有机物的转化关系可知,ClCH2COOH发生信息①反应生成HOOCCH2COOH,则B为HOOCCH2COOH;HOOCCH2COOH酸性条件下与CH3CH2OH发生酯化反应生成C2H5OOCCH2COOC2H5,则C为C2H5OOCCH2COOC2H5;C2H5OOCCH2COOC2H5与发生信息②反应生成,则D为;氢氧化钠作用下,先与CH3CH2CH2Br发生取代反应生成,再在氯化氢作用下转化为,则X为CH3CH2CH2Br;在乙酸作用下与硝酸发生取代反应生成,则F为;在甲苯作用下与POCl3发生取代反应生成,在三乙胺作用下与发生取代反应生成,则Y为。
【详解】(1)由分析可知,A的结构简式为ClCH2COOH,名称为2—氯乙酸,故答案为:2—氯乙酸;
(2)由分析可知,B→C的反应为HOOCCH2COOH酸性条件下与CH3CH2OH发生酯化反应生成C2H5OOCCH2COOC2H5和水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)由分析可知,D的结构简式为;E→F的反应为在乙酸作用下与硝酸发生取代反应生成和水,故答案为:;取代反应;
(4)由分析可知,X的结构简式为,故答案为:;
(5)由分析可知,Y的结构简式为,含氧官能团为醚键和(醇)羟基,分子中含有如图*所示的4个连有不同原子或原子团的手性碳原子:,故答案为:醚键和(醇)羟基;4;
(6)由题意可知, C→D的第一步反应为C2H5OOCCH2COOC2H5与发生取代反应生成,则M的结构简式为,故答案为:。
3.(1) 光照 取代反应
(2)2-溴丙烷
(3) 羰基、(酚)羟基 3
(4)
(5)
(6)、
【分析】甲苯与氯气在光照条件下发生取代反应生成B,B与NaCN发生取代反应生成C,C在酸性条件下水解生成D,对比D、E的结构,可知D与H发生已知信息中取代反应生成E,可推知H为 ,E与HC(OC2H5)3在作催化剂条件下生成F,E在组成上去掉3个氢原子、加上1个CH原子团转化为F,可知E→F的转化中还有CH3CH2OH生成,F与 发生取代反应生成G;
【详解】(1)反应①是A与氯气在光照条件下发生取代反应生成B,反应⑤中F断裂O-H键和断裂C-Br键生成G和HBr,反应类型为取代反应;
(2)母体是丙烷,溴原子取代在2号碳上,系统命名为2-溴丙烷;
(3)E中含氧官能团的名称为羰基、(酚)羟基;F含碳碳双键和酚羟基,向F中加入浓溴水,可在酚羟基的邻位发生取代反应,还有碳碳双键发生加成反应,1molF最多可以与3 molBr2反应;
(4)D与H发生已知信息中取代反应生成E,可推知H的结构简式为 ;
(5)E与HC(OC2H5)3在作催化剂条件下生成F,E→F反应的化学方程式: ;
(6)D的同分异构体满足条件:a.含苯环的单环化合物;b.苯环上只有一个取代基;c.核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为3:2:2:1,结构为、。
4.(1)丙酮
(2) 浓硫酸、加热 取代反应
(3)- COO-
(4)+NaOH+NaCl
(5)
(6)8
(7)
【分析】由已知信息②反应,A含羰基,A的核磁共振氢谱显示为单峰即只有1种H原子,结合A的分子式可知A为,B为,B发生醇的消去反应得到C,C中甲基在光照下与氯气发生取代反应生成D为,D发生卤代烃的水解反应生成E为,E中醇羟基发生催化氧化生成羧基,则F为,羧基和甲醇发生酯化反应生成G为;
(1)
由分析可知,A为,A的名称为丙酮;
(2)
B为,B发生醇的消去反应得到C,反应①的反应条件为浓硫酸、加热;C中甲基在光照下与氯气发生取代反应生成D为,C 到D的反应类型为取代反应;
(3)
G为,G中含氧官能团是酯基,结构简式为- COO-;
(4)
D为,D发生卤代烃的水解反应生成E为,反应②的化学方程式为+NaOH+NaCl;
(5)
由分析可知,F的结构简式为;
(6)
G为,含有官能团是碳碳双键、酯基,与G具有相同官能团且能发生银镜反应说明含有醛基或,同分异构体有、、、、、、、共8种;
(7)
苯甲醇与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成苯甲酸,苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛,再与HCN发生加成反应生成,再与苯甲酸发生酯化反应得到目标产物,合成路线为: 。
5.(1)2-吡啶甲酸甲酯
(2)
(3)+KOH +K2CO3+C2H5OH
(4) 取代反应 碳溴键、酯基
(5) 12 或
(6)+
【分析】2-吡啶甲酸与甲醇发生酯化反应生成酯类M,发生取代反应得到A,由B的分子式和D的结构可知,B为,C为;
(1)
2-吡啶甲酸与甲醇发生酯化反应生成酯类M,则M的化学名称为2-吡啶甲酸甲酯;
(2)
由分析可知C的结构简式为;
(3)
类比E→F的反应可知,试剂X与足量KOH反应的化学方程式为+KOH +K2CO3+C2H5OH;
(4)
F中N-H键断裂,试剂Y中C-Br断裂,生成G和HBr,则F→G的反应类型为取代反应;试剂Y中官能团的名称为碳溴键、酯基;
(5)
Q是比试剂Y相对分子质量少14的同系物,即少了一个-CH2-,Q为,在Q的同分异构体中,能发生银镜反应说明含有醛基,在酸性条件还能发生水解说明含有酯基,结构为,同分异构体有:、、(1,4位置等效)、 (1,2,3位置等效)共12种,其中核磁共振氢谱峰面积比为6:2:1的结构简式 或;
(6)
用酸性高锰酸钾溶液氧化甲基得到,与SOCl2反应得到,与在AlCl3作用下得到,合成路线为:+。
6.(1)羟基、羧基
(2) 加成反应 取代反应
(3) CH2Cl-CCl3
(4)HOCH2COOH++2H2O
(5)4
(6)
【分析】对比分子式知,反应①为加成反应,故C5H10中含有1个碳碳双键,结合已知条件②,知A的结构简式为:CH2=C(CH3)CH2CH3,则C5H10Br2结构简式为:,反应②为卤代烃水解反应,故C5H12O2结构简式为:,根据条件知反应③为醇羟基催化氧化,故C5H10O2结构简式为:,反应④为醛基被氧化为羧基,故C5H10O3结构简式为:,根据反应⑤条件知,反应⑤为取代反应,结合产物知A为乙烷(C2H6),乙烷中4个H被取代生成C2H2Cl4,可能为CH2ClCCl3或CHCl2CHCl2,水解生成B,B为CH2OHC(OH)3或CH(OH)2CH(OH)2,结合已知信息知,两者分别会脱水形成CH2OHCOOH或CHOCHO,脱水产物能与发生酯化反应,故确定C2H4O3为CH2OHCOOH,对应B为CH2OHC(OH)3,C2H2Cl4为CH2ClCCl3,最终产物为。
(1)
由分析知,C5H10O3结构简式为:,所含官能团名称为羧基和羟基;
(2)
由分析知,反应①为加成反应,反应②为卤代烃水解反应,故此处依次填:加成反应、取代反应(或水解反应);
(3)
由分析知,C2H2Cl4为CH2ClCCl3;C5H10O2结构简式为:;
(4)
由分析知,最后一步为酯化反应,根据分子式知,是形成二元环酯,对应化学方程式为:HOCH2COOH++2H2O;
(5)
C5H10O3结构简式为:,其同分异构属于甲酸酯类的结构有:HCOOCH2CH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2CH3、HCOOCH2CH(CH3)2、HCOOC(CH3)3,故此处填:4;
(6)
A为乙烷,由C2H6通过取代反应得到二元取代物,然后依次发生卤代烃水解、醇催化氧化得到乙二醛,氧化乙二醛得到乙二酸,最终由乙二酸与乙二醇发生酯化反应得到目标产物,具体合成路线如下:
7. 2—甲基丙烯 取代反应 酚羟基和硝基 C10H11NO5 6
【分析】根据有机化合物的合成分析解答;根据有机化合物的结构与性质分析解答;根据有机化合物的同分异构体的确定分析解答。
【详解】由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,A与溴单质发生加成反应得到B,B物质中的Br原子水解,生成带羟基的醇,C物质的羟基反应生成醛基即D物质,D物质的醛基再被新制的氢氧化铜氧化成羧基,即E物质,E物质上的羟基被Br原子取代,得到F,F与H反应生成J;
(1) 由C物质逆向推断,可知A物质含有碳碳双键,且含有一个甲基支链,则A为2-甲基丙烯,
故答案为2-甲基丙烯;
(2)C中的羟基被氧化生成一个醛基,化学方程式,E物质上的羟基被Br原子取代,
故答案为,取代反应;
(3)由J物质逆向推理可知,H中一定含有苯环、硝基和酚羟基,J的分子式为C10H11NO5,
故答案为酚羟基和硝基;C10H11NO5;
(4)化合物X是D的同分异构体,其中能与氢氧化钠溶液反应的X一定含有羧基或者酯基,其中含有羧基的2种,含有酯基的4种,写出其中核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为1∶1∶6的结构简式为,
故答案为6;;
(5)甲苯与氯气发生取代反应,得到1-甲苯,Cl原子水解成羟基得到苯甲醇,苯甲醇再与发生消去反应得到,合成路线为:,
故答案为。
8. 羟基和溴原子 2+O22+2H2O 氧化反应 2-甲基-1-丙烯 4
【分析】与Br2光照下发生甲基上的取代反应生成B,B在NaOH溶液中加热发生水解反应生成C,C发生催化氧化生成D,根据D的结构简式知,B的结构简式为,C的结构简式为;E的分子式为C4H8,E与HBr反应生成F,F与Mg/乙醚发生题给已知的反应生成(CH3)3CMgBr,则E的结构简式为(CH3)2C=CH2,F的结构简式为(CH3)3CBr,F与D发生题给已知反应生成G,G的结构简式为,据此分析作答。
【详解】(1)根据分析可知B的结构简式为;C为,其官能团为羟基和溴原子;
(2)C中羟基被催化氧化成醛基得到D,化学方程式为2+O22+2H2O,该反应属于氧化反应;
(3)E的结构简式为(CH3)2C=CH2,含有碳碳双键的最长碳链上有3个碳原子,从距离双键较近的一端编号,双键在1号碳上,2号碳上有一个甲基,所以名称为2-甲基-1-丙烯;
(4)根据分析可知G的结构简式为;
(5)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J的结构简式为,J的同分异构体含有苯环,可能只有1个侧链为—COOH、—OOCH,可能有两个侧链为—CHO和—OH,两个侧链有邻、间、对三种位置,除J外符合题意的同分异构体有4种,其中既能发生水解反应又能发生银镜反应的结构简式为;
(6)根据题给信息和原料,需要用合成,根据有机物之间的转化,先水解成,催化氧化即生成,则合成路线为。
9. 2-丙醇 消去反应 羰基、酯基 保护酚羟基 +CH3OH+H2O
【分析】根据已知,E到F为生成酯的反应,F的结构简式为;根据已知信息,F到G为甲基的取代反应,G的结构简式为;G到H为酯的水解,H的结构简式为,H到I为酯化反应,I的结构简式为,由此进行解题。
【详解】(1)A为丙酮,催化加氢生成醇,名称为2-丙醇,故填2-丙醇;
(2)A到B不饱和键增加,为消去反应,故填消去反应;
(3)D中含有的官能团有羰基和酯基,故填羰基和酯基;
(4)从流程中可以看出,H中重新出现酚羟基,故E到F为保护酚羟基,故填保护酚羟基;
(5)根据推断,G的结构简式为,故填;
(6)H到I为酯化反应,反应方程式为+CH3OH+H2O,故填+CH3OH+H2O;
(7)①能与氯化铁显色说明含有酚羟基;②能发生银镜反应说明含有醛基;③能水解说明含有酯基,结合H的结构简式可知,W分子中含有酚羟基和酯基,醛基且位置相对对称,满足条件的结构简式为,故填;
(8)先将转化为酚醛,再反应生成醚,其流程为 ,故填 ;
10. 取代反应 酯基 1 HOCH2-CH=CH2+ HCOOCH = C(CH3)2 1 :1 检验羧基,取少量该有机物,滴入少量蓝色石蕊试液变红(或检验碳碳双键加溴水、溴水褪色)
【分析】B结构简式为CH3CH=CHCOOCH3,则A为C3H6,A与甲醇、一氧化碳反应生成B,则A结构简式为CH2=CHCH3,聚2-丁烯酸甲酯发生水解反,应然后酸化得到聚合物C,则C为酯对应的羧酸物,所以C结构简式为;A发生取代反应生成D,D发生水解反应生E,E能发生题给信息的加成反应,结合E分子式知,E结构简式为CH2=CHCH2OH,D结构简式为CH2=CHCH2Cl,E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,F结构简式为, F发生取代反应生成G,G发生信息中反应得到, 则G结构简式为,据此解题。
【详解】(1)通过以上分析,A→D的反应类型为取代反应;B中含氧官能团名称为酯基;G的结构简式为,故答案为:取代反应;酯基;;
(2)碳原子上连有4个不同的原子或原子团时,该碳称为手性碳,化合物中所含手性碳原子的数目为1,即与-CH2OH相连的 C,故答案为:1;
(3)E和2-氯-1,3-丁二烯发生加成反应生成F,的化学方程式为: HOCH2-CH=CH2+,故答案为:HOCH2-CH=CH2+;
(4) B结构简式为CH3CH = CHCOOCH3,与B具有相同官能团且能发生银镜反应,其中核磁共振氢谱上显示3组峰,且峰面积之比为6:1 :1的是HCOOCH = C(CH3)2,故答案为:HCOOCH = C(CH3)2;
(5) 中只有羧基能和NaOH或NaHCO3反应,等物质的量的分别与足量NaOH、NaHCO3反应,只有-COOH发生反应,则消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为1 :1;检验其中一种官能团的方法是检验羧基,取少量该有机物,滴入少量蓝色石蕊试液变红(或检验碳碳双键加溴水、溴水褪色) ,故答案为:1 : 1;检验羧基,取少量该有机物,滴入少量蓝色石蕊试液变红(或检验碳碳双键加溴水、溴水褪色);
(6)以甲苯为原料制备苯乙酸, 甲苯发生代反应生成一氯甲苯,然后和NaCN发生取代反应,最后再发生水解反应反应得到目标产物, ,故答案为: 。
11. 苯甲醛 加成反应 羧基、溴原子 +2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O 4 (或、、中任一种)
【分析】A发生信息①中氧化反应得到B、C,而B为芳香族化合物,故B为、C为CH3CHO,B与C发生信息②中的反应生成D为,D发生氧化反应得到E为,E与溴发生加成反应生成F为,F发生消去反应生成G为,由H的结构,结合信息③中的加成反应,可知X为,以此解答该题。
【详解】(1)化合物B是芳香族化合物,结构简式为,名称为B为苯甲醛;
(2)E为,E与溴发生加成反应生成F,F为,F分子中所含官能团的名称是羧基、溴原子;
(3)由以上分析可知X为;
(4)D生成E的第①步反应化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(5)G()与乙醇发生酯化反应生成化合物Y,Y有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体:①分子中含有苯环,且能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明含有羧基,②其核磁共振氢谱显示有4 种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,可能的结构简式有:、、、,共有4种;
(6)由乙醛和苯甲醛制备,可由乙醛和苯甲醛反应生成苯丙烯醛,氧化生成苯丙烯酸,与氢气发生加成反应生成苯丙酸,流程为。
12. C9H12O 2,4,6-三甲基苯酚 取代反应 1 +NaHCO3→+CO2↑+H2O 18
【分析】A中醇羟基被催化氧化生成B,B与Br2在FeBr3催化作用下发生苯环上的取代反应生成C,根据D的结构简式可知C应为,D中-CN被氧化成-COOH得到E,根据E生成F的反应条件可知该反应与信息①类似,所以F为,F再经过系列转化生成G。
【详解】(1)根据A的结构简式可知A的分子式为C9H12O;该物质含有酚羟基,所以主链为苯酚,在2、4、6号碳上分别有一个甲基,所以名称为2,4,6-三甲基苯酚;
(2)C中溴原子被-CN代替生成D,所以为取代反应;
(3)根据信息①和E的结构简式可知F为;
(4)连有四个不同的原子或基团的碳为手性碳原子,手性碳一定为饱和碳原子,所以G中只有同时连接羧基、甲基的碳原子为手性碳,即只有1个;G中含有羧基,可以和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,化学方程式为+NaHCO3→+CO2↑+H2O;
(5)E存在多种同分异构体,同时符合以下条件:
①苯环上有两个取代基;
②能发生银镜反应,说明含有-CHO;
③能 与NaHCO3溶液反应,说明含有-COOH;
则其苯环上的两个取代基可以是:-CHO和-C2H4COOH、-CHO和-CH(CH3)COOH、-CH2CHO和-CH2COOH、-C2H4CHO和-COOH、-CH(CH3)CHO和-COOH、-CH3和-CH(COOH)CHO,共6组,每一组都有邻间对三种,所以同分异构体共有6´3=18种;
(6)根据信息①可知可由发生类似反应生成;根据信息②可知苯甲酸可以由被酸性高锰酸钾氧化生成,而可以通过消去反应生成苯乙烯,所以合成路线为。
13. 氯代乙酸 复分解反应 ClCH2COONa+ NaCN→+NaCl 先加入NaOH溶液加热,冷却后加入硝酸中和碱液,再加入硝酸银溶液生成白色沉淀,证明含有氯元素 HCOOCH2OOCH 酯基 2NaOH+ →NaOOCCH2COONa+2CH3CH2OH CH2=CH2CH3CH2Cl CH3CH2CNCH3CH2COOH
【分析】反应①为甲中羧基与Na2CO3反应生成ClCH2COONa,乙中氯原子被—CN取代生成丙,丙中—CN水解生成—COOH,得到丁,丁与2个CH3CH2OH酯化生成戊。
【详解】(1)该有机物可看成是乙酸甲基上1个H被Cl取代,故名称为(一)氯乙酸(或氯代乙酸);反应①为氯乙酸与盐(Na2CO3)之间的复分解反应,故反应类型为复分解反应;
(2)反应②为乙中氯原子被—CN取代,对应方程式为:ClCH2COONa+ NaCN→+NaCl;
(3)检验乙中氯元素可通过水解将氯原子转化为Cl-,再加入硝酸酸化的AgNO3,通过生成沉淀的颜色判断是何种卤素,具体方法如下:先加入NaOH溶液加热,冷却后加入硝酸中和碱液,再加入硝酸银溶液生成白色沉淀,证明含有氯元素;
(4)既能水解又能发生银镜反应且只有一种官能团,故一定存在结构HCOO—且该结构有2个,故该同分异构体为:HCOOCH2OOCH;
(5)由结构简式知,戊中官能团为酯基;在NaOH溶液中发生水解反应,对应方程式为:2NaOH+ →NaOOCCH2COONa+2CH3CH2OH;
(6)乙烯到丙酸,碳原子数增加1个,可利用反应②的原理实现,要利用反应②的原理,得出现卤代烃,可通过CH2=CH2与HCl加成得到,具体合成路线如下:CH2=CH2CH3CH2Cl CH3CH2CNCH3CH2COOH。
14. 1,4-二溴-2-丁烯 NaOH溶液 溴原子、醚键 4 或
【分析】B中两个溴原子在1、4位,反应①为1,4—加成反应,由B的结构简式可推出A为,由B→C为溴原子发生水解反应生成,反应③为加成反应,则D的结构简式为HOCH2CHBrCHBrCH2OH,D通过分子内生成醚键得到E,E发生消去反应生成F,F和丁烯二酸酐发生题给已知中的加成反应生成G,G的结构简式为,G再与H2加成得到H。
【详解】(1)由分析可知,A的键线式为;按照系统命名法,B的名称为:1,4-二溴-2-丁烯,故答案为:;1,4-二溴-2-丁烯;
(2)B→C为溴原子发生水解反应生成,卤代烃的水解要在NaOH溶液、加热条件下进行,故试剂1是NaOH溶液;E的结构简式为,所含官能团的名称为溴原子、醚键,故答案为:NaOH溶液;溴原子、醚键;
(3)由分析可知,G的结构简式为,故答案为:;
(4)反应①~⑦中,属于加成反应的有①③⑥⑦共4个;反应④为分子内生成醚键的反应,化学方程式为,故答案为:4;;
(5)H的结构简式为:,分子式为C8H8O4,W为其同分异构体,W能与FeCl3溶液发生显色反应、能发生银镜反应,W中应含有酚羟基,醛基官能团,又1molW能与3molNaOH完全反应,故含有3个羟基,且共有5种等效氢,W为对称结构,故W的结构为:或,故答案为:或。
(6)对比和CH2=CH2以及的结构,先发生加成反应生成,再发生消去反应生成,与乙烯发生题给已知的加成反应得到目标产物,合成路线流程图为,故答案为:。
【点睛】本题需要学生对给予的信息进行利用,是有机化学常见题型,熟练掌握官能团的性质与转化,结合转化关系推断。
15. 苯酚 羟基、醛基 13 AC +H2O CH3CH=CH2 ClCH2CH=CH2 ClCH2CH2CH2Cl HOCH2CH2CH2OH OHCCH2CHO HOOCCH2COOH
【分析】由E的结构简式为,结合信息②可知,D为 ;1 mol有机物C与足量NaHCO3反应,能产生标准状下44.8 LCO2,说明C中含有说明含有两个羧基,由D的结构简式和信息①,结合C的分子式可知,C为HOOCCH2COOH、B为 ;由A和B的分子式可知,A为 。
【详解】(1)有机物A的结构简式为 ,名称为苯酚;由分析可知C的结构简式为HOOCCH2COOH,故答案为:苯酚;HOOCCH2COOH;
(2)有机物B的结构简式为 ,官能团为羟基、醛基;故答案为:羟基、醛基;比B多一个“”原子团的同系物M的分子式为C8H8O2,M与氯化铁溶液混合呈紫色说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基,若苯环上有2个侧链,侧链为—OH和—CH2CHO,根据苯环上有邻、间、对三个位置可知共有3种;若苯环上有3个侧链,侧链为—OH、—CHO和—CH3,—OH、—CHO在苯环上的同分异构体共有 、 和3种,—CH3取代 苯环上的氢原子有2种、取代 和 苯环上的氢原子各有4种,则符合条件的同分异构体共有13种;核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为 ,故答案为:13; ;
(3)有机物D的结构简式为 ,分子中含有苯环和碳碳双键,能和氢气等发生加成反应;分子中不含有酯基,不能发生水解反应;分子中含有酚羟基和碳碳双键,能发生氧化反应;羟基连接在苯环上,不能发生消去反应,则AC正确,故答案为:AC;
(4)反应①为 与HOOCCH2COOH发生信息①反应生成,反应的化学方程式为 +H2O,故答案为: +H2O;
(5)由HOOCCH2COOH的结构简式和信息③可知,合成HOOCCH2COOH的步骤为:一定条件下丙烯和氯气发生甲基上的取代反应生成ClCH2CH=CH2,ClCH2CH=CH2与氯化氢发生加成反应生成CICH2CH2CH2Cl,CICH2CH2CH2Cl在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成HOCH2CH2CH2OH,在铜做催化剂作用下,HOCH2CH2CH2OH和氧气共热发生催化氧化反应生成OHCCH2CHO,在催化剂作用下,OHCCH2CHO和氧气共热发生催化氧化反应生成丙二酸,合成路线为CH3CH=CH2 ClCH2CH=CH2 ClCH2CH2CH2Cl HOCH2CH2CH2OH OHCCH2CHO HOOCCH2COOH,故答案为:CH3CH=CH2 ClCH2CH=CH2 ClCH2CH2CH2Cl HOCH2CH2CH2OH OHCCH2CHO HOOCCH2COOH。
【点睛】由题意M与氯化铁溶液混合呈紫色说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基,若苯环上有2个侧链,侧链为—OH和—CH2CHO;若苯环上有3个侧链,侧链为—OH、—CHO和—CH3,依据苯环的结构是否对称确定M的同分异构体数目是解答关键。
16. 氨基、溴原子 C13H18O 2-丁烯醛 先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键 取代反应; 5
【分析】
【详解】(1)B含有氨基和溴原子2种官能团,E的分子式为:C13H18O,故答案为:氨基、溴原子;C13H18O;
(2)巴豆醛(CH3-CH=CH-CHO)的系统命名为2-丁烯醛,分子中除碳碳双键外还有醛基,不可直接用酸性高锰酸钾或溴水检验,可用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液将醛基氧化、用硫酸酸化后加酸性高锰酸钾溶液或溴水检验,故答案为:2-丁烯醛;先加入足量的新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,然后加入过量的硫酸酸化,再滴入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色,证明含碳碳双键;
(3)A到B,氨基邻位C上的H被Br取代,E中的苯环、羰基均能和氢气加成,反应的方程式为:,故答案为:取代反应;;
(4)A为,比A少两个碳原子且含苯环的结构有两种情况,第一种情况:含2个侧链,1个为-CH3,另1个为-NH2,位于邻、间、对位置,共3种,第二种情况:侧链只有一个,含C-N,苯环可与C相连,也可与N相连,共2种,综上所述,比A少两个碳原子且含苯环的同分异构体有5种,核磁共振氢谱为3:2:2:2的结构简式为:,故答案为:5;;
(5)原料为乙醇,有2个C,产物巴豆醛有4个碳,碳链增长,一定要用到所给信息的反应,可用乙醇催化氧化制备乙醛,乙醛发生信息所列反应得到羟基醛,羟基醛发生醇的消去反应得巴豆醛,流程为:,故答案为:。
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