高三化学二轮复习二模备考《有机物的合成与推断》专题增分训练答案+解析.docx

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高三化学二轮复习二模备考《有机物的合成与推断》专题增分训练答案+解析

2020年高三化学二轮复习（二模备考）：

《有机物的合成与推断》专题增分训练

【练前强化记忆】

1．有机官能团的推断方法

（1）根据有机物的性质推断官能团

①能使溴水褪色的物质可能含有“

”、“

”或酚类物质（产生白色沉淀）；

②能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“

”、“

”、“—CHO”或酚类、苯的同系物等；

③能发生银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液煮沸后生成红色沉淀的物质一定含有—CHO；

④能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等；

⑤能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊溶液变红的有机物中含有—COOH；

⑥能水解的有机物中可能含有酯基（

）、肽键（

），也可能为卤代烃；

⑦能发生消去反应的为醇或卤代烃。

（2）根据性质和有关数据推断官能团的数目

①—CHO

②2—OH（醇、酚、羧酸）

H2；

③2—COOH

CO2，—COOH

CO2；

（3）根据某些产物推断官能团的位置

①由醇氧化成醛（或羧酸），含有—CH2—OH；由醇氧化成酮，含有

；若该醇不能被氧化，则必含有

（与—OH相连的碳原子上无氢原子）；

②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置；

③由取代反应的产物的种数可确定碳链结构；

④由加氢后碳架结构确定

或

的位置。

2．有机推断中反应条件与反应类型的关系

（1）在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。

（2）在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。

（3）在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。

（4）能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。

（5）在光照、X2（表示卤素单质）条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。

3．有机物官能团的引入与保护

（1）常见官能团的引入

引入官能团

引入方法

卤素原子

①烃、酚的取代；②不饱和烃与HX、X2的加成；③醇与氢卤酸（HX）取代

羟基

①烯烃与水加成；②醛、酮与氢气加成；③卤代烃在碱性条件下水解；④酯的水解；⑤葡萄糖发酵产生乙醇

碳碳双键

①某些醇或卤代烃的消去；②炔烃不完全加成；③烷烃裂化

碳氧双键

①醇的催化氧化；②连在同一个碳上的两个卤素原子水解；③含碳碳三键的物质与水加成

羧基

①醛基氧化；②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解

（2）常见官能团的保护

①酚羟基的保护：

因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH（或羧酸）反应，把—OH变为—ONa（或酯基）将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。

②碳碳双键的保护：

碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。

③氨基（—NH2）的保护：

如对硝基甲苯生成对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。

防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2（具有还原性）也被氧化。

【专题增分训练】

1．PHB塑料是一种在微生物的作用下可降解的环保型塑料，工业上用异戊二烯合成PHB的路线如下：

请回答下列问题：

（1）A的系统命名的名称为________，D中含有的官能团名称为________________。

（2）反应①的反应类型为________________。

（3）B与H2的加成产物为

，B的结构简式为______________。

（4）PHB塑料在自然界的降解产物为________。

（5）写出反应④的化学方程式：

__________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）C的同分异构体有很多种，其中一种为HOOCCH2CH2CHO，写出该有机物与新制Cu（OH）2悬浊液反应的化学方程式：

____________________________________________

________________________________________________________________________。

（7）参照PHB的合成路线，设计一条以D为起始原料制备

的合成路线（其他试剂任选）。

解析：

（1）根据系统命名法，A的名称为2甲基1,3丁二烯。

（2）根据已知信息①知，反应①为加成反应，B的结构简式为

。

（4）PHB只含有C、H、O三种元素，且PHB塑料为可降解的环保塑料，故其降解产物为CO2、H2O。

（5）根据已知信息②及B、D的结构可知C为

，则E为

，其在一定条件下发生缩聚反应生成PHB。

答案：

（1）2甲基1,3丁二烯　羧基、羰基

（2）加成反应

（3）

（4）CO、H2O

（6）HOOCCH2CH2CHO＋2Cu（OH）2＋2NaOH

NaOOCCH2CH2COONa＋Cu2O↓＋4H2O

2．丁苯酞是我国开发的一种治疗轻、中度急性脑缺血的药物，一种合成路线如下：

已知：

①

②E分子中只有一种化学环境的氢。

回答下列问题：

（1）A→B的反应类型是________，D→E的反应类型是________。

（2）D物质的化学名称是________，D分子中最多有____个原子共平面。

（3）H中官能团的名称是________，写出H→J的化学方程式：

____________________。

H发生缩聚反应生成的高分子化合物的结构简式为______________。

（4）G的同分异构体中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为1∶2∶2∶4∶6的一种同分异构体的结构简式为____________。

（5）

能与CO2反应生成有机物M。

符合下列条件的M的同分异构体共有________种。

①能发生银镜反应　②能使FeCl3溶液显紫色　③与NaHCO3溶液反应产生CO2

解析：

由A、B的分子式及C的结构简式和A转化为B的反应条件可推知A是

，则B是

，D与HBr发生加成反应生成E，而E中只有一种氢原子，所以E是（CH3）3CBr，则D是（CH3）2C===CH2，根据信息①②可知F是（CH3）3CMgBr，G是

，H是

。

（1）A→B发生的是溴取代苯环上氢原子的取代反应，D→E发生的是碳碳双键被HBr加成的反应。

（2）乙烯分子中的6个原子共面，所以（CH3）2C===CH2分子中至少有6个原子共面，其中通过碳碳单键的旋转可使—CH3上的1个氢原子也共面，即最多有8个原子共面。

（3）由H的结构简式知含有羧基（—COOH）和羟基（—OH）两种官能团；H转化为J发生的是分子内的酯化反

所以可发生缩聚反应生成高分子化合物

。

（4）由G的结构简式知其分子中共有15个氢原子，根据核磁共振氢谱图分析可知，符合条件的同分异构体结构中包含2个对称的—CH3,2个对称的—CH2—、1个—OH、苯环上2对对称的氢原子或苯环上1对对称的氢原子和1个不对称的—CH2—。

（5）根据题给信息可知，

与CO2反应生成

，M的同分异构体能发生银镜反应说明含有醛基（—CHO），能与FeCl3溶液发生显色反应说明含有酚羟基，与NaHCO3溶液反应产生CO2说明含有羧基（—COOH），即苯环上含有3个官能团：

—CHO、—OH、—COOH，当—CHO和—OH位于邻位和间位时，—COOH都有4种不同的位置，当—CHO和—OH位于对位时，—COOH有2种不同的位置，所以符合条件的同分异构体共有10种。

答案：

（1）取代反应　加成反应

（2）甲基丙烯（或2甲基丙烯）　8

（3）羟基、羧基

（5）10

3．聚酯类废品的综合利用具有重要的意义。

下面是以聚酯类废品的生物降解产物A（CH2OHCOOH）为原料合成食用香料香兰素E及聚酯类高分子化合物H的路线：

回答下列问题：

（1）下列关于高分子化合物的说法正确的是________（填字母）。

a．蛋白质的盐析过程是物理变化

b．淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，它们互为同分异构体

c．制备聚乙烯、酚醛树脂的反应都属于聚合反应

d．油脂和蛋白质都属于天然高分子化合物

（2）A中的官能团名称为________________。

（3）B生成C的反应类型为________________，F生成G的反应类型为________________。

（4）F的化学名称是__________，由G生成H的化学方程式为_______________________

________________________________________________________________________。

（5）苯环上含有两个取代基的化合物W是E的同分异构体，W可以发生水解反应，也可与FeCl3溶液发生显色反应，则W共有________种（不含立体异构），写出其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式：

______________________________。

解析：

（1）a项，盐析属于物理变化，正确；b项，淀粉和纤维素都是高分子，都属于混合物，所以不互为同分异构体，错误；c项，制备聚乙烯发生加聚反应，制备酚醛树脂发生缩聚反应，正确；d项，油脂不属于高分子化合物，错误。

（2）A中含有羟基（—OH）和羧基（—COOH）两种官能团。

（3）由A的结构简式与B的分子式可知B的结构简式是OHCCOOH，所以B转化为C发生的是

中苯环与醛基的加成反应；HOOCCOOH中的羟基被氯原子取代生成ClOCCOCl。

（4）F的结构简式为

，为乙二酸；G转化为H发生类似于酯化反应的缩聚反应，从而生成

。

（5）能发生水解反应，说明含有酯基，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，所以苯环上的两个取代基是—OH和CH3COO—、—OH和—COOCH3或—OH和HCOOCH2—，由于苯环上的两个取代基可位于邻、间、对三种不同的位置，所以W共有9种结构，而核磁共振氢谱为五组峰的是

。

（6）由原料和目标产物的结构看，在—OCH3邻位上引入基团发生类似B生成C的反应，而生成的羟基可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应形成碳碳双键。

由于CH2OHCH2COOH中没有醛基，所以需将CH2OHCH2COOH中的羟基氧化。

答案：

（1）ac　

（2）羟基、羧基　（3）加成反应　取代反应

4．隐形眼镜材料为仿生有机高聚物，其单体G（

）可由下列方法合成：

已知A和M互为同系物，回答下列问题。

（1）M的结构简式为____________________；A的名称为______________。

（2）③、⑤的反应类型分别为__________、__________。

（3）D与Ag（NH3）2OH溶液反应的化学方程式为__________________________；B→C的化学方程式为_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）满足下列条件的G的同分异构体的结构简式可能为____________。

①能与NaHCO3稀溶液反应放出气体　②能发生银镜反应　③核磁共振氢谱有4组峰

（5）根据上述合成方法中提供的信息，写出由乙烯经三步合成化合物CH3—COOCH===CH2的路线图（无机试剂、二碳有机物任选）。

解析：

本题采用逆推法，G是

；F与环乙醚

发生反应得到G，则F是

；E在浓硫酸、加热条件下得到F，D与银氨溶液发生反应后经酸化得到E，C与Cu、O2共热反应得到D，则C是

、D是

、E是

，根据题目提供的信息可知B是溴代烃，则B是

；根据题目提供的信息可知A是烯烃，则A是

。

由于A和M互为同系物，再根据产物CH2CH2O，可知M是CH2===CH2。

（1）根据以上分析可知，M的结构简式为CH2===CH2；A的结构简式为

，根据系统命名法或习惯命名法，A的名称为2甲基1丙烯或异丁烯。

（2）③属于醇的催化氧化，⑤属于醇的消去，故反应类型分别为氧化反应、消去反应。

（3）D与Ag（NH3）2OH溶液发生银镜反应；B→C属于卤代烃的水解，条件为与NaOH的水溶液共热。

（4）G有多种同分异构体。

能与NaHCO3稀溶液反应放出气体，说明含—COOH；能发生银镜反应，说明含—CHO；核磁共振氢谱有4组峰，说明只含4种氢原子。

又因为—COOH、—CHO属于端基，应位于碳链的两端，结合氢原子的种类只有4种，符合条件的同分异构体有

（5）由乙烯经三步合成化合物CH3COOCH===CH2，先将乙烯氧化为

，再与CH3COOH反应生成CH3COOCH2CH2OH，最后进行消去反应得到目标产物CH3COOCH===CH2。

答案：

（1）CH2===CH2　2甲基1丙烯（或异丁烯）

（2）氧化反应　消去反应

（3）

5．已知：

②CH3CH===CH2

CH3CH2CH2Br

现用丙二酸等物质合成含有小环的有机物K，合成路线如下：

请回答下列问题：

（1）A的名称是__________，E中含氧官能团的名称是__________。

（2）B→C的反应类型是____________，F→G的反应类型是____________。

（3）G和I的结构简式分别为__________、__________。

（4）写出F和H在一定条件下合成高分子化合物的化学方程式：

__________________。

（5）同时满足下列条件的E的同分异构体数目有______种。

①能发生银镜反应；②能发生水解反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。

（6）以H2C===CHCH2Br为原料制备

，参考本题题干写出制备的合成路线流程图（无机试剂任选）。

解析：

该题的推断流程如下：

（1）苯环上直接连乙烯基称为苯乙烯；根据E的结构简式可直接判定E中的含氧官能团为醛基和羟基。

（2）B→C是醛基的催化加氢，属于加成反应；F→G是—Br取代—OH，属于取代反应。

（4）F属于二元醇，H属于二元羧酸，二者可发生缩聚反应得到聚酯，书写化学方程式时不要忽略生成的小分子H2O。

（5）能发生水解反应说明含有酯基，根据水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚酯基；能发生银镜反应说明含有醛基，但除了苯环之外只有一个不饱和度，故苯环上的一个取代基为

，还剩余2个C原子，可以构成2个—CH3或1个—CH2CH3；若为2个—CH3，则2个—CH3在苯环上有邻、间、对3种位置关系，对应的

在苯环上的位置有2、3、1种，共6种；若为—CH2CH3，则与

在苯环上有邻、间、对3种位置关系；所以符合条件的同分异构体共有9种。

（6）根据信息反应H2C===CH—CH2Br在过氧化物作用下得到BrH2C—CH2—CH2Br，再在NaOH水溶液中发生水解反应得到HOH2C—CH2—CH2OH，然后再被KMnO4氧化为羧酸HOOC—CH2—COOH。

答案：

（1）苯乙烯　醛基和羟基

（2）加成反应（或还原反应）　取代反应

（5）9