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1、精品文档高考化学高考非选择题专项练(三)有机合成与推断A【题型特点】有机合成与推断题是安徽高考的必考题型,一般以新物质的合成为目的,以流程图的形式呈现,考查物质或官能团的名称或结构简式、反应类型、化学方程式的书写、同分异构体的结构简式的书写、物质的性质等。有机合成与推断题的解题策略:(1)认真审题,充分利用有关信息:有机物性质(包括物理性质)、反应条件(如反应条件是Cu/加热,则是醇的氧化;银氨溶液则是醛的氧化等)、实验现象、官能团的结构特征、变化前后结构的差异、数据上的变化特别是分子式的不同等,然后进行顺推或逆推,猜测可能,再验证可能,看是否完全符合题意,从而推出各物质的结构。(2)答题:根
2、据题目要求准确答题,需注意的是如结构简式不能写成结构式、生成物水不能丢掉、物质的名称不能写成结构简式等。1.(2014马鞍山一模)有机物AF有如下转化关系:已知:同一个碳原子上连有两个羟基时不稳定,即:请回答下列问题:(1)A分子中含有的官能团为,推测其能发生的反应为。a.水解反应b.酯化反应c.消去反应d.加成反应(2)B生成C的化学方程式为 。(3)D的结构简式为;的反应类型为反应。(4)经红外光谱测知,E结构中含有苯环且苯环上一氯取代物只有两种,能发生加聚反应,遇FeCl3溶液发生显色反应。写出E在一定条件下发生加聚反应的化学方程式_ ;写出F与NaOH反应的化学方程式 。(5)E的同分
3、异构体G含苯环且能发生银镜反应,则G的结构有种。【解析】根据流程及已知条件可知B是乙醛,C是CH3COONa,D是乙酸,根据F的分子式可知其不饱和度为6,应该含苯环,酯基,可能有1个双键或1个环。(1)A含酯基、氯原子,因此可发生水解、消去反应。(3)是氧化反应。(4)根据D、F的分子式可知E的分子式为C8H8O,根据能发生加聚反应可知含双键,根据遇氯化铁溶液发生显色反应可知含酚羟基,再结合一氯代物有2种可知其结构简式为。(5)该同分异构体含醛基,有、(有邻、间、对3种),共4种。答案:(1)酯基、氯原子a、c(2)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O(
4、3)CH3COOH氧化(4)n+2NaOHCH3COONa+H2O(5)4【加固训练】(2014池州一模)食品安全一直是大家关注的话题。各地对食品非法添加和滥用添加剂进行了多项整治活动。其中常用的面粉增白剂过氧化苯甲酰也被禁用,下面是一种以苯为原料合成过氧化苯甲酰的流程:已知:2010年赫克、根岸英一和铃木章因在“钯催化交叉偶联反应”研究领域作出了杰出贡献,而获得了诺贝尔化学奖,其反应机理可简单表示为请回答下列问题:(1)结合过氧化苯甲酰的结构分析,过氧化苯甲酰可以作增白剂的原因是 ;(2)物质B的结构式为 ,物质C的名称是 ;(3)反应中属于取代反应的有;写出反应的化学方程式 ;(4)某物质
5、D为过氧化苯甲酰的同分异构体,同时符合下列条件的D的同分异构体有多种,请写出其中两种的结构简式:、 ;分子中只含有一种官能团在一定条件下能发生银镜反应,且1 mol D最多可得到2 mol Ag1 mol D最多可消耗4 mol NaOH(5)苯乙烯是一种重要的工业原料,可与1,3-丁二烯共聚合成丁苯橡胶,请写出有关反应方程式: 。【解析】A是苯的溴代反应产物,是溴苯,根据题给信息可知B是CH2CH2,C是苯乙烯被高锰酸钾氧化的产物,是苯甲酸。(1)过氧化苯甲酰含OO键,它有氧化性,有漂白作用,因此过氧化苯甲酰可作增白剂。(3)取代反应有、(CHCH2取代Br)、,根据反应的生成物的结构可知另
6、外的产物是HCl,反应物有过氧化氢:2+H2O2+2HCl。(4)根据可知D含1个醛基,只有1种官能团,又1 mol D消耗4 mol氢氧化钠,则该官能团是酯基,而且是酚形成的酯,有、(还有邻位、对位结构的同分异构体)等。(5)苯乙烯与1,3-丁二烯可发生加聚反应:n+nCH2CHCHCH2答案:(1)分子中有过氧键,具有强氧化性(2)苯甲酸(3)2+H2O2+2HCl(4)、(合理答案也可)(5)n+nCH2CHCHCH22.(2014黄山二模)人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新路。改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料用途广泛、多样,性能优异。在经济发展和改善人们生活中发挥着
7、极大的作用,例如高分子化合物PBT可以制造不“打油”的键帽,顺丁橡胶CBR作为汽车轮胎的材料。PBT和CBR的合成路线如下(部分产物及反应条件略):已知:.CCH+.RCOOR+R18OHRCO18OR+ROH(1)已知属于加聚反应,则D的分子式是 。(2)B中所含官能团的名称是 。(3)的反应类型是 。(4)E为芳香族化合物,其苯环上的一氯代物只有一种,的化学方程式是 。(5)E有多种芳香族同分异构体,其中红外光谱显示分子中含“COO”,核磁共振氢谱显示3个吸收峰,且峰面积之比为111的同分异构体有种,写出其中任一种的结构简式: 。(6)的化学方程式是 。【解析】是加聚反应,则D是CH2CH
8、CHCH2,分子式是C4H6,反应是醇的消去反应,反应利用已知信息,则A是HCCH,B是HOCH2CCCH2OH,C是HOCH2CH2CH2CH2OH,根据E、F的化学式或相对分子质量可知EF是E与2个CH3OH发生酯化反应,反应是利用已知信息的酯交换反应。(2)B含碳碳三键、羟基(4)E为芳香族化合物,苯环上的一氯代物只有1种,则是对苯二甲酸,反应是+2CH3OH+2H2O,反应发生酯交换生成G:(5)E的同分异构体含羧基或酯基,核磁共振氢谱有3个峰,则羧基或酯基相邻,是或,共2种。(6)G是,反应生成HO(CH2)4OH和PBT,根据原子守恒可写出反应:+(n-1)HO(CH2)4OH答案
9、:(1)C4H6(2)羟基、碳碳三键(3)消去反应(4)+2CH3OH+2H2O(5)2或(6)+(n-1)HO(CH2)4OH【方法规律】同分异构体的书写方法同分异构体书写的一般思路为:类别异构碳链异构位置异构。如写出C5H10O2的所有同分异构体的结构简式(酯和羧酸)。(1)类别异构:CnH2nO2的类别异构有羧酸和酯两类。(2)碳链异构:四个碳原子的碳链有两种连接方式:(3)位置异构。对于羧酸类,用COOH去取代上述分子中标有1、2、5、6(未标号的两个碳原子与5号碳原子位置相同)号碳原子上的一个氢原子即可,则羧酸的异构体为CH3CH2CH2CH2COOH,CH3CH2CH(CH3)CO
10、OH,(CH3)2CHCH2COOH,(CH3)3CCOOH。对于酯类:则是由酯基的位置引起的,可将酯基插入上述分子中CC键及CH键之间即可。插入C1、C2之间为CH3CH2CH2COOCH3、CH3CH2CH2OOCCH3,插入C2、C3间为CH3CH2COOCH2CH3,插入C5、C6之间为CH3COOCH(CH3)2,CH3OOCCH(CH3)2,插入C1的CH键之间为HCOOCH2CH2CH2CH3、插入C2的CH键之间为HCOOCH(CH3)CH2CH3,插入C5的CH键之间为HCOOCH2CH(CH3)2,插入C6的CH键之间为HCOOC(CH3)3。3.( 2014合肥一模)人工
11、合成有机化合物H的路线可简单表示如下:已知:F的核磁共振氢谱有四个峰,峰的面积比为1133。请回答下列问题:(1)A的名称(系统命名)为 ;C中官能团的结构简式为 。(2)G+FH的反应类型为 ;H的结构简式为 。(3)CD的离子方程式为 。(4)E在一定条件下生成的高分子化合物的结构简式为_ 。(5)X是F的同分异构体,它同时符合下列3个条件:能发生水解反应,不含甲基,能发生银镜反应,则X可能的结构简式为、_(写出任意两种)。【解析】根据A与溴水反应产物的结构可知A为CH3CH2C(CH3)CH2,B为CH3CH2C(OH)(CH3)CH2OH,C是醛,为B的氧化产物,为CH3CH2C(OH
12、)(CH3)CHO,CD是醛的氧化,E是酸:CH3CH2C(OH)(CH3)COOH,EF是醇的消去反应,F为CH3CHC(CH3)COOH或CH2C(CH2CH3)COOH,根据F的核磁共振氢谱有4个峰,氢原子个数比为1133可知F为CH3CHC(CH3)COOH,G为CH3CH2OH,则H为CH3CHC(CH3)COOCH2CH3。(1)A的系统命名为2-甲基-1-丁烯,C的官能团结构为OH、CHO。(2)G+FH是酯化反应。(3)CD是醛被氢氧化铜氧化,反应为+2Cu(OH)2+OH-+Cu2O+3H2O(4)E含羟基、羧基,可发生缩聚反应,产物的结构简式为(5)根据X的信息可知含醛基、
13、信息可知含酯基,F为CH3CHC(CH3)COOH,分子式为C5H8O2,不饱和度为2,因此X一定是甲酸酯,还含1个双键或1个环,没有甲基,有HCOOCH2CH2CHCH2、。答案:(1)2-甲基-1-丁烯OH、CHO(2)酯化反应(或取代反应)CH3CHC(CH3)COOCH2CH3(3)+2Cu(OH)2+OH-+Cu2O+3H2O(4)(5)HCOOCH2CH2CHCH2(任写两种即可)【易错提醒】(1)物质的名称书写不规范,如本题的A的命名:漏掉连接号,写为2-甲基1-丁烯或2甲基-1-丁烯或2写为二,二-甲基-1-丁烯,阿拉伯数字间的“,”漏掉等;(2)结构简式书写不规范,如羟基:H
14、O,醛基:COH,硝基:NO2,碳碳双键:CC等;(3)化学方程式中的H2O易漏写。4.(2014皖南八校二模)山梨酸(J)是一种常用的食品防腐剂,以下是山梨酸的一种工业合成途径:已知:(1)A是衡量一个国家石油化工水平的重要标准,C的分子式为C2H4O(2)CHO+CH2CHO(3)(4)RXRCNRCOOH回答下列问题:(1)E的结构简式为,含有官能团的名称为。(2)G和H在一定条件下合成I的化学方程式为 ,反应类型为 。(3)写出满足下列条件山梨酸的所有同分异构体。分子中有五元碳环,核磁共振氢谱有四个峰,分子中有结构。(4)下列说法正确的是。A.I可以发生加成、取代、氧化、消去反应B.I
15、可以和新制的氢氧化铜反应C.1 mol I完全燃烧可以消耗7 mol O2D.J和等物质的量的H2加成有两种产物【解析】根据已知(1)可知A是CH2CH2,则AB是其与水的加成,即B是乙醇,C是乙醛,D是乙酸,根据已知(2)可知H是CH3CHCHCHO,根据已知(3)(4)可知E是BrCH2COOH,F是NCCH2COOH。(1)E的官能团为羧基、溴原子。(2)合成I是加成反应:CH3CHCHCHO+(3)山梨酸的分子式为C6H8O2,该同分异构体含5元碳环,即环上有5个碳原子,另外一个碳原子在COO上,再根据核磁共振氢谱有4个峰,但有8个氢原子,因此该物质有对称结构,是(4)I含碳碳双键、羧
16、基、羟基,分子式为C7H10O5,因此A、B(与氢氧化铜中和)、C正确,J是二烯烃,与等物质的量的氢气加成有两种方式,(类似于1,3-丁二烯的1,2-加成、1,4-加成),D正确。答案:(1)BrCH2COOH溴原子、羧基(2)CH3CHCHCHO+加成反应(3)(4)A、B、C、D5.(2014黄山三模)有机合成中增长碳链是一个重要环节,如下列反应:(1)()分子在核磁共振氢谱所有峰的面积比为(按由大到小顺序);()的结构简式为 。含有的官能团名称:、 。(2)()与足量的热NaOH溶液反应的化学方程式为_ 。(3)在生成()时,还能得到另一种副产物C6H8O4,该反应的化学方程式为 ,反应
17、类型是。(4)()的一种同分异构体能发生银镜反应,还能水解生成不含甲基的芳香化合物()。()的结构简式为_。【解析】(1)有4种H(苯环上有2种H),峰面积比是3221,根据的分子式、的结构知生成的反应是消去反应,即的结构简式为CH2CHCOOH,含碳碳双键和羧基。(2)含酯基和Br,因此可发生酯和溴原子的水解反应,方程式是BrCH(CH3)COOC2H5+2NaOHHOCH(CH3)COONa+C2H5OH+NaBr(3)得到副产物C6H8O4应该是形成环酯:+2H2O,为取代反应。(4)根据题给信息知该同分异构体含甲酸酯基,而且水解产物不含甲基,该同分异构体是HCOOCH2C6H5,是HO
18、CH2C6H5。答案:(1)3221CH2CHCOOH碳碳双键羧基(2)BrCH(CH3)COOC2H5+2NaOHHOCH(CH3)COONa+C2H5OH+NaBr(3)+2H2O取代反应(4)HOCH2C6H5【加固训练】(2014蚌埠一模)是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,可通过下列路线合成。请回答下列问题:(1)G的分子式为。写出E中含氧官能团的名称。(2)A与银氨溶液反应有银镜生成,则A的名称是_。(3)BC的反应类型是;D的结构简式是。(4)G和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式为_ 。(5)写出一种含酚羟基、属于酯类的D的同分异构体。【解析】(1)根据G的结构可写出其化
19、学式为C9H6O3,E含酚羟基、酯基。(2)AB是氧化反应,B是乙酸,又知A能发生银镜反应,可知A是乙醛。(3)根据B、C结构可知B的羟基被Cl取代,DE是D与甲醇的酯化反应,即D是。(4)G是酯,在氢氧化钠溶液中水解,生成的酚再与氢氧化钠反应,因此1 mol的G反应消耗2 mol的氢氧化钠,但只生成1 mol水。(5)D的同分异构体含酯基和酚羟基,D的苯环的侧链只有1个碳原子,因此该同分异构体是甲酸酯,酚羟基与酯基可以在苯环的邻位、间位、对位,共3种。答案:(1)C9H6O3酚羟基、酯基(2)乙醛(3)取代反应(4)+2NaOH+H2O(5)(邻、间、对均可)6.盐酸普鲁卡因可作局部麻醉药和
20、抗心律失常药,可通过如图所示方法合成。已知:RCOOR1+R2OHRCOOR2+R1OH(1)D的结构简式,C的官能团的名称;(2)反应类型:、;(3)反应的化学方程式为 ;(4)写出符合下列条件的R的同分异构体的结构简式:_ ;与R有相同的官能团,苯环上有2个对位取代基,可发生银镜反应。(5)下列说法正确的是 a.A的核磁共振氢谱有4种峰b.E可与盐酸反应c.C能与新制的氢氧化铜反应d.B可发生取代反应,不能发生还原反应【解析】根据C与乙醇和碳酸钾反应的产物可知C为(含羧基和硝基官能团),则A为甲苯,B为对硝基甲苯,根据题给已知条件可知RD是酯交换反应,即D为,由D结合反应的反应物可知E为。
21、(2)反应是对硝基甲苯的甲基被酸性高锰酸钾氧化,反应是取代反应。(4)根据题意该同分异构体含醛基、酯基、硝基,即含HCOO和NO2的结构,根据有序思维可写出结构简式。(5)甲苯的核磁共振氢谱有4种峰,a正确,E含NH结构可与盐酸反应,b正确,C含羧基,可与氢氧化铜反应,c正确,B的苯环可与氢气反应,即可发生还原反应,d错误。答案:(1)羧基、硝基(2)氧化反应取代反应(3)+HBr(4)、(5)a、b、c7.(2014淮安模拟)聚碳酸酯(PC)工程塑料在玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业有广泛用途,可制作工业机械零件、光盘和医疗及保健等器材。PC有多种类型,其中最重要的是芳香族聚碳酸酯。其结
22、构如下:其合成路线为(合成过程中有些反应需要特效催化剂)(1)物质C中官能团名称是,反应的反应类型为。(2)物质X的结构简式为,反应的化学方程式为 。(3)该合成线路最大优点是多种物质循环利用,达到生产“绿色化”。其中循环利用的物质除了C、H之外还有(填编号)。(4)合成过程中涉及的十几种物质,有多种能发生水解反应,其中1 mol有机物完全水解消耗2 mol NaOH的物质有(填编号)。(5)写出同时符合下列条件的A的同分异构体:(写结构简式)。能发生银镜反应能发生酯化反应不能发生水解反应核磁共振氢谱显示有五组吸收峰【解析】(1)C含酯基,根据PC的结构可知反应是缩聚反应。(2)根据H+FB+
23、X可知X是乙酸,根据A、G结构可写出反应4CH3OH+2CO+O22CH3OCOOCH3+2H2O。(3)可循环的物质可根据流程分析:起初加入的,然后又生成如X,BCHB、BDFB,因此还可循环的是X、B、F。(4)A、B、C、D、H分别消耗氢氧化钠2 mol、2 mol、1 mol、4 mol、2 mol,因此是A、B、H。(5)该同分异构体含醛基、羟基,核磁共振氢谱有5组峰的是OHCH2CH(OH)CHO。答案:(1)酯基缩聚反应(2)CH3COOH4CH3OH+2CO+O22CH3OCOOCH3+2H2O(3)F、X、B(4)A、B、H(5)HOCH2CH(OH)CHO【讲评建议】本题较难,讲解本题时,提醒学生注意以下几点:解答第(1)小题,没有看懂PC的结构而把反应看成取代反应。解答第(2)小题,因思维定式把箭头方向看错而写成2CH3OCOOCH3+2H2O4CH3OH+2CO+O2,由于不能准确获取流程中的信息而不能写出X的结构。解答第(3)小题,不能准确获取流程中的信息而不能写出循环的物质是哪些。解答第(4)小题,由于对有机物与氢氧化钠反应的实质没有掌握而答错(酚形成的酯水解生成酚和羧酸,酚与羧酸都能与氢氧化钠反应;A是碳酸酯)。