2024届高三新高考化学大一轮专题练习-有机合成的综合应用

2024届高三新高考化学大一轮专题练习-有机合成的综合应用

一、单选题

1．（2023春·高三课时练习）在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是

A．乙烯乙二醇：CH2=CH2    

B．溴乙烷乙醇：CH3CH2Br CH2=CH2CH3CH2OH

C．1-溴丁烷1-丁炔：CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2  CH3CH2CCH

D．乙烯乙炔：CH2=CH2  CHCH

2．（2023春·高三单元测试）科学家在己二酸现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线(已知：卤代烃在氢氧化钠溶液中可发生取代反应，卤原子可被羟基取代。)：

下列说法不正确的是

A．苯经取代、加成、取代三步反应可获得环己醇

B．用蒸馏的方法可将苯与环己醇进行分离

C．环己烷与氧气发生化合反应转化为己二酸

D．与传统工业路线相比，“绿色”合成路线可减少污染物排放

3．（2023·湖南·统考高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：

下列说法错误的是

A．溴化钠起催化和导电作用

B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子

C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物

D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应

4．（2023秋·江苏·高三江苏省阜宁中学校联考期末）某药物中间体合成路线如图(部分产物已略去)，下列说法不正确的是

A．步骤①的反应类型是取代反应

B．A的结构简式  

C．物质B既能发生水解反应，又能发生银镜反应

D．E在一定条件下发生消去反应的产物无顺反异构

5．（2023·山东青岛·统考二模）华南理工大学对锰催化单键迁移重排反应研究取得新进展，机理如图。下列说法错误的是

A．①中Mn的d轨道参与杂化

B．②中N原子均参与形成大键，其孤电子对均占据2p轨道

C．路径b的反应类型为加成反应

D．反应机理中Mn的化合价未发生变化

6．（2023·陕西榆林·统考模拟预测）某药物的结构如图所示。下列有关该药物的叙述正确的是

(已知：连有四个不同基团或原子的碳原子称为手性碳原子)

A．与乙烯互为同系物

B．分子中含有手性碳原子

C．不能与乙醇发生酯化反应

D．1 mol该物质与足量Na反应最多放出1 mol氢气

7．（2023·湖北·校联考二模）Haber提出的硝基苯转化为苯胺的两种反应途径如图所示。实验人员分别将  、  、  与Na2S·9H2O在一定条件下反应5min，的产率分别为小于1%，大于99%，小于1%，下列说法正确的是

A．硝基苯易溶水

B．苯胺和苯酚类似，在水溶液中均显酸性

C．该实验结果表明Na2S·9H2O参与反应时，优先选直接反应路径制备苯胺

D．若该实验反应中的氧化产物为S，则由硝基苯生成1mmol苯胺，理论上消耗2molNa2S·9H2O

8．（2023春·江西南昌·高三南昌二中校考阶段练习）甘油酸是一种食品添加剂，可由甘油氧化制得。下列说法不正确的是

A．甘油与足量金属钠反应生成(标准状况下)

B．甘油酸中含有键的数目约为

C．可用溶液区分甘油和甘油酸

D．甘油和甘油酸均易溶于水

9．（2023春·河北·高三统考期中）《茉莉花》是我国的一首脍炙人口的民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯(  )是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以由乙烯和甲苯为原料进行人工合成。其中一种合成路线如下：

下列说法不正确的是

A．A的结构简式为CH3CHO

B．反应④的条件为光照

C．上述反应中属于取代反应的有④⑤⑥

D．反应①②③原子的理论利用率为100%，符合绿色化学的要求

10．（2023·山东威海·威海市第一中学统考二模）化合物M能发生如下转化，下列说法错误的是

A．过程Ⅰ中包含氧化还原反应，过程Ⅱ发生酯化反应

B．1mol M与足量新制Cu(OH)2碱性悬浊液充分反应，生成2mol Cu2O

C．M、N均能使酸性KMnO4溶液褪色

D．M、N、L中均含有1个手性碳原子

11．（2023春·黑龙江哈尔滨·高三哈尔滨三中校考期中）标准状况下，某气态烷烃和烯烃(含一个双键)的混合气体完全燃烧后，将产生的气体缓慢通过浓硫酸，浓硫酸增重，剩余气体再通过碱石灰，碱石灰增重。另再取标准状况下的该混合气体，将它通入过量的溴水中，溴水增重。则混合气体的组成为

A．甲烷、丙烯 B．乙烷、丙烯 C．甲烷、乙烯 D．乙烷、乙烯

12．（2023春·山东·高三统考期中）M是合成某具有药理作用有机物的中间体，其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是

A．分子式为

B．M分子仅能发生取代、氧化、加成反应

C．分子中所有碳原子可能共面

D．1molM最多能与发生加成反应

13．（2023·陕西铜川·统考二模）脱落酸有催熟作用，其结构简式如图所示。下列关于脱落酸的说法错误的是

A．1 mol该物质能与2mol NaOH反应

B．一定条件下可以发生酯化、加聚、氧化反应

C．所有碳原子不可能共平面

D．分子式为C15H20O4

14．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆市凤鸣山中学校考阶段练习）有机化合物M的结构如图所示，下列有关M的叙述正确的是

A．M的分子式为

B．1molM最多能与2molNaOH发生反应

C．M中所有碳原子可能处于同一平面内

D．M能发生加成反应、取代反应、消去反应

二、非选择题

15．（2023·全国·高三专题练习）如图是有机物A的一种制备方法以及由A引发的系列反应。

完成下列填空：

是制备氯丁橡胶的原料，请设计以CH2=CH-CH=CH2原料制备的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选)。_______

(合成路线常用的表示方式为：AB ……目标产物)

16．（2023·全国·高三专题练习）我国科学家首次提出了“聚集诱导发光(AIE)”概念及其分子运动受限(RIM)发光机理。目前，AIE已成为光电材料、生物荧光成像等诸多领域的研究热点之一、四苯乙烯(TPE)是一类重要的AIE分子，某四苯乙烯衍生物合成路线如下：

已知如下信息：

i.+

ii.+

ii.R＇OH+R＂BrR＇OR＂

欧司哌米芬(Ospemifene)J是一种雌激素受体调节剂，具有三苯乙烯的结构特征。根据上述反应信息，设计由化合物F、苯和3-氯丙酰氯(ClCH2CH2COCl)制备J的合成路线_______。(无机试剂和三个碳以下的有机试剂任选)

17．（2023春·高三课时练习）Ⅰ、某烷烃的结构简式为

。

(1)用系统命名法命名该烃：___________。

(2)若该烷烃是由单烯烃加氢得到的，则原烯烃的结构有___________种(不包括立体异构，下同)。

(3)若该烷烃是由炔烃加氢得到的，则原炔烃的结构有___________种。

(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有___________种。

Ⅱ、如图是一种分子形状酷似一条小狗的有机化合物，化学家TimRickard将其取名为“doggycene”。请回答下列问题：

(5)有机化合物doggycene的分子式为___________。

(6)0.5mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气的物质的量为___________mol。

(7)有关有机化合物doggycene的说法正确的是___________。

A．该物质为苯的同系物

B．该物质能发生加成反应

C．该物质不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．该物质在常温下为气态

18．（2023·全国·高三专题练习）舍曲林(Sertraline)是一种选择性5-羟色胺再摄取抑制剂，用于治疗抑郁症，其合成路线之一如下：

已知：

(ⅰ)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子

(ⅱ)

(ⅲ)

W是一种姜黄素类似物，以香兰素()和环己烯( )为原料，设计合成W的路线___________(无机及两个碳以下的有机试剂任选)。

参考答案：

1．B

【详解】A．乙烯与Br2发生加成反应产生1，2-二溴乙烷，然后与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙二醇，两步实现物质转化，合成路线简洁，A不符合题意；

B．溴乙烷是卤代烃，可以与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙醇，一步就可以实现物质的转化，因此上述题干的转化步骤不简洁，B符合题意；

C．1-溴丁烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁烯CH3CH2CH=CH2，CH3CH2CH=CH2与Br2水发生加成反应产生1，2-二溴丁烷  ，  再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生1-丁炔，反应步骤简洁，C不符合题意；

D．乙烯与Br2水发生加成反应产生1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷再与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应产生乙炔，反应步骤简洁，D不符合题意；

故选B。

2．C

【详解】A．苯经取代得到溴苯、溴苯催化加氢得到一溴环己烷、一溴环己烷在氢氧化钠水溶液中水解(取代)可获得环己醇，正确；

B．苯与环己醇互溶且有一定沸点差，用蒸馏的方法可将苯与环己醇进行分离，正确；

C．环己烷与氧气发生氧化反应转化为己二酸、同时有水生成：2C6H12＋5O22C6H10O4＋2H2O，不是化合反应，不正确；

D．传统工业路线中用硝酸氧化环己醇、硝酸的还原产物有可能是氮氧化物、会污染空气，“绿色”合成路线的产物为己二酸、同时有水生成，故“绿色”合成路线可减少污染物排放，正确。

故选C。

3．B

【详解】A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A说法正确；

B．由A中分析可知，2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol，1mol与反应生成1mol，1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol电子，B说法不正确；

C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C说法正确；

D．葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H（）发生消去反应；综上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D说法正确；

综上所述，本题选B。

4．B

【分析】由逆合成法可知，E发生酯化反应生成  ，可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH ，D为HOCH2CH2C(CH3)2COONa，A与乙酸反应生成B，B发生氧化反应生成C，C发生水解反应得到D，则C为CH3COOCH2CH2C(CH3)2COOH，B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，则A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO，以此解答。

【详解】A．由反应条件可知，A和CH3COOH发生酯化反应生成B，该反应是取代反应，故A正确；

B．由以上分析可知A为HOCH2CH2C(CH3)2CHO，故B错误；

C．由以上分析可知B为CH3COOCH2CH2C(CH3)2CHO，其中含有醛基和酯基，既能发生水解反应，又能发生银镜反应，故C正确；

D．由以上分析可知E为HOCH2CH2C(CH3)2COOH，在一定条件下发生消去反应的产物为CH2=CHC(CH3)2COOH，双键右侧碳原子上连接2个氢原子，无顺反异构，故D正确；

故选B。

5．B

【详解】A．①中Mn原子形成了6个共价键，s、p杂化类型中，sp杂化最多形成4个键，所以1中Mn的d轨道参与了杂化，故A正确；

B． 形成3个单键的N原子还有1对孤电子对，未参与杂化，未形成大Π键形成2个单键1个双键的N原子，3个单电子形成3个，1对孤电子对参与形成大Π键 ，故B错误；

C．由图可知，物质②转化为⑤时碳碳双键转化为单键形成环状物质，原子数目没有变化，属于加成反应，故C正确；

D．Mn元素在与CO配位过程中不产生化合价，单键迁移重排过程中没有发生化合价的变化，所以锰的化合价没有发生变化，故D正确；

故选：B。

6．B

【详解】A．同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同)组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，由题干有机物结构简式可知，其与乙烯结构不相似，不互为同系物，A错误；

B．已知连有四个不同基团或原子的碳原子称为手性碳原子，故分子中含有手性碳原子如图所示：  带“※”的碳原子均为手性碳原子，B正确；

C．由题干有机物结构简式可知，分子中含有羧基，故能与乙醇发生酯化反应，C错误；

D．由题干有机物结构简式可知，1 mol该物质含有3mol羟基和1mol羧基，故1mol该物种与足量Na反应最多放出2 mol氢气，D错误；

故答案为：B。

7．C

【分析】以不同路径下的有机反应为载体，考查有机反应路径、常见有机化合物性质、氧化还原反应等知识。

【详解】A．硝基苯中无亲水基团，难溶于水，A错误；

Ｂ．苯胺可结合水电离出的H+，在水溶液中显碱性，B错误；

Ｃ．  与Na2S·9H2O反应的产率高于  与Na2S·9H2O反应的产率，选择直接反应路径，C正确；

D．由1mol  转化为1mol  ，少了2mol O原子，多了2mol H原子，共得到了6mol e-，理论上消耗3mol Na2S·9H2O，D错误；

故选C。

8．A

【详解】A． 甘油与足量金属钠反应生成 =(标准状况下)，故A错误；

B． 每个甘油酸分子中含有1个键，甘油酸中含有键的数目约为，故B正确；

C． 甘油酸能与反应产生气泡，可用溶液区分甘油和甘油酸，故C正确；

D． -OH和-COOH均为亲水基,甘油和甘油酸含有亲水基,易溶于水，故D正确；

故选A。

9．D

【分析】在流程图中，CH3CH2OH在Cu的催化作用下发生氧化反应，生成A的结构简式为CH3CHO；甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应，生成B为  。

【详解】A．由分析可知，A的结构简式为CH3CHO，A正确；

B．反应④为甲苯与Cl2在光照条件下发生取代反应，条件为光照，B正确；

C．上述反应中，①为加成反应，②、③为氧化反应，④、⑤、⑥为取代反应，C正确；

D．反应①为加成反应，原子的理论利用率为100%，③为氧化反应，原子的利用率是100%，②是乙醇反应生成乙醛和水，原子的利用率不是100%，不符合绿色化学的要求，D不正确；

故选D。

10．D

【详解】A．由题干转化流程图可知，过程Ⅰ中醛基变为羧基、醛基变为醇羟基，故包含氧化还原反应，过程Ⅱ发生分子内酯化反应，A正确；

B．由题干转化流程图可知，1mol M中含有1mol醛基，故1molM与足量新制Cu(OH)2碱性悬浊液充分反应，生成2mol Cu2O，B正确；

C．M中含有醛基，N中含有醇羟基(且与羟基相连的碳原子含有H)，故均能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；

D．同时连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，结合题干有机物的结构简式可知，M中不含手性碳原子，N、L中均含有1个手性碳原子，如图所示：、，D错误；

故答案为：D。

11．C

【详解】设混合气体的分子式为，则该混合烃燃烧的化学方程式为，

，x=1.8，y=4，平均分子式为，一定含有甲烷，另外一种气体氢个数为4，碳个数大于等于2，混合气体中烯烃里含一个双键，所以该烯烃为乙烯，故答案选C。

12．D

【详解】A．根据M的结构简式，分子式为，故A错误；

B．M分子含有羧基、羟基、碳碳双键等官能团，能发生取代、氧化、加成反应、消去反应，故B错误；

C． 分子中，①号碳原子通过单键与另外3个碳原子相连，不能所有碳原子共面，故C错误；

D．苯环和碳碳双键能与氢气发生加成反应，1molM最多能与发生加成反应，故D正确；

选D。

13．A

【详解】A．该物质中含有1个羧基，1 mol该物质能与1mol NaOH反应，故A错误；

B．脱落酸既有羧基又有羟基可以发生酯化反应、含有碳碳双键可以发生加聚反应、可以燃烧发生氧化反应，故B正确；

C．烷基碳原子为sp3杂化，四面体构型，分子内部有两个烷基碳原子周围连接其他碳原子，不可能共面，故C正确；

D．由结构式可知，脱落酸的分子式为C15H20O4，故D正确；

故选A。

14．A

【详解】A．根据结构简式，M的分子式为，故A正确；

B．酚羟基、酯基可以和氢氧化钠反应，分子中酯基反应后生成的酚羟基又可以和氢氧化钠反应，故1molM最多能与3molNaOH发生反应，故B错误；

C．分子中有饱和碳直接相连3个碳，饱和碳与其相连原子为四面体构型，故M中所有碳原子不可能处于同一平面内，故C错误；

D．M含有碳碳双键，能发生加成反应；含有酚羟基、酯基，能发生取代反应；不能发生消去反应，故D错误；

故选A。

15．

【详解】CH2=CH－CH=CH2为原料制备，可先与氯气发生1，4−加成生成CH2ClCH＝CHCH2Cl，然后在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成CH2OHCH＝CHCH2OH，与HCl发生加成反应生成CH2OHCH2CHClCH2OH，再在浓硫酸作用下发生消去反应生成，反应的流程为。

16．

【详解】由生成物J的结构简式，结合I的生产流程，结合告知的信息，要合成J，就要先合成出和。若要合成出，则可通过苯和3－氯丙酰氯(ClCH2CH2COCl)和信息i的条件即可；若要合成出，结合信息iii，则需要合成出且找到原材料BrCH2CH2OH。要合成出，则通过四苯乙烯衍生物合成路线中H→I，可知只需要化合物F，所以合成路线为。

17．(1)2，3-二甲基戊烷

(2)5

(3)1

(4)6

(5)C26H26

(6)16.25

(7)B

【详解】（1）该烷烃的系统命名为2，3-二甲基戊烷。

（2）若该烷烃是由单烯烃加氢得到的，则加氢后原双键两端的碳原子上至少各含有1个氢原子，故碳碳双键可能的位置为 ，共有5种。

（3）若该烷烃是由炔烃加氢后得到的，则加氢后原碳碳三键两端的碳原子上至少各含有2个氢原子，故原炔烃只能为 ，只有1种。

（4）由该分子的结构可看出，左端两个甲基连在同一个碳原子上，两个甲基上的氢原子是等效氢原子，其他位置上的氢原子均不等效，故其一氯代烷共有6种。

（5）由doggycene分子的结构简式可知其分子式为C26H26。

（6）由doggycene的分子式为C26H26可得，0.5mol该物质在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，消耗氧气的物质的量为0.5mol×(26+)=16.25mol。

（7）A．因doggycene的分子结构中含有苯环，且只含有C、H元素，因此该物质属于芳香烃，但根据同系物的定义可判断，该物质不属于苯的同系物，A错误；

B．其为不饱和烃，且苯环上有烷基，故其能发生加成反应，B正确；

C．与苯环相连的C上有H，能被高锰酸钾氧化为羧基，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；

D．因doggycene分子含有26个碳原子，常温下不可能为气态，D错误。

故选B。

18．

【详解】根据题给信息(ⅲ)，目标物质W可由2个与1个合成，故设计合成路线 。