2021届高考化学一轮复习第13章有机化学基础高考真题演练含解析新人教版

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第13章 有机化学基础 ‎1．(2019·江苏高考)(双选)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。‎ 下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)‎ A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应 B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X C．X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应 D．室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等 答案　CD 解析　由结构简式可知，X中能与NaOH反应的官能团有酚酯基和羧基，1 mol —COOH消耗1 mol NaOH，1 mol —COO—(酚酯基)消耗2 mol NaOH，故1 mol X最多能与3 mol NaOH反应，A错误；Y与乙酸发生酯化反应可得到X，B错误；X、Y中均有碳碳双键，能与酸性KMnO4溶液反应，C正确；X、Y分别与足量Br2加成后的产物分子中，手性碳原子用*标出，如下图所示：‎ 两者均含3个手性碳原子，D正确。‎ ‎2．(2018·北京高考)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图 - 18 -‎ 下列关于该高分子的说法正确的是(　　)‎ A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或—NH2‎ C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为：‎ 答案　B 解析　芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为、，、中苯环都只有1种化学环境的氢原子，A错误；芳纶纤维完全水解产物的单个分子为、，含有的官能团为—COOH或—NH2，B正确；氢键对该分子的性能有影响，如影响沸点、密度、硬度等，C错误；芳纶纤维由、通过缩聚反应形成，其结构简式为，D错误。‎ ‎3．(2018·江苏高考)(双选)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得：‎ - 18 -‎ 下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)‎ A．X分子中所有原子一定在同一平面上 B．Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子 C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．X→Y的反应为取代反应 答案　BD 解析　X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上，由于单键可以旋转，X分子中羟基氢与其他原子不一定在同一平面上，A错误；Y与Br2的加成产物为，中“*”碳为手性碳原子，B正确；X中含酚羟基，Y中含碳碳双键，都能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；对比X、2甲基丙烯酰氯和Y的结构简式，X＋2甲基丙烯酰氯→Y＋HCl，反应类型为取代反应，D正确。‎ ‎4．(2017·江苏高考)萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是(　　)‎ A．a和b都属于芳香族化合物 B．a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上 C．a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色 D．b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀 答案　C 解析　‎ - 18 -‎ A错：a中不含有苯环，不属于芳香族化合物。B错：a和c分子中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能处于同一平面上。C对：a、b和c均能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色。D错：b中不含醛基，不能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀。‎ ‎5．(2017·天津高考)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是(　　)‎ A．汉黄芩素的分子式为C16H13O5‎ B．该物质遇FeCl3溶液显色 C．1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol Br2‎ D．与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种 答案　B 解析　A错：汉黄芩素的分子式为 C16H12O5。B对：该分子中含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应。C错：酚羟基邻位、碳碳双键都能与溴水反应，1 mol该物质与溴水反应消耗Br2的物质的量为2 mol。D错：分子中碳碳双键、羰基、苯环都能与氢气发生加成反应，加成后碳碳双键和羰基都发生变化，羰基转化为—OH，官能团种类会减少2种。‎ ‎6．(2017·北京高考)聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．聚维酮的单体是 B．聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成 C．聚维酮碘是一种水溶性物质 D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应 答案　B 解析　A对：聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，由聚维酮碘的结构可知，聚维酮是由经加聚反应生成的，故聚维酮的单体为。B错：由聚维酮碘的结构推知，聚维酮分子由(2m＋n)个单体聚合而成。C对：高聚物可与HI3形成氢键，则也可与H2‎ - 18 -‎ O形成氢键，易溶于水。D对：由聚维酮碘的结构可知，该结构中含有，在一定条件下能发生水解反应。‎ ‎7．(2019·全国卷Ⅲ节选)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应③的类型为__________________，W的分子式为________。‎ ‎(2)不同条件对反应④产率的影响见下表：‎ 实验 碱 溶剂 催化剂 产率/%‎ ‎1‎ KOH DMF Pd(OAc)2‎ ‎22.3‎ ‎2‎ K2CO3‎ DMF Pd(OAc)2‎ ‎10.5‎ ‎3‎ Et3N DMF Pd(OAc)2‎ ‎12.4‎ ‎4‎ 六氢吡啶 DMF Pd(OAc)2‎ ‎31.2‎ ‎5‎ 六氢吡啶 DMA Pd(OAc)2‎ ‎38.6‎ ‎6‎ 六氢吡啶 NMP Pd(OAc)2‎ ‎24.5‎ 上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究__________________等对反应产率的影响。‎ ‎(3)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式：________________________。‎ ‎①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。‎ ‎(4)利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备写出合成路线：_____________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ - 18 -‎ ‎_________________________________________________________________。(无机试剂任选)‎ 答案　(1)取代反应　C14H12O4‎ ‎(2)不同碱　不同溶剂　不同催化剂(或温度等)‎ ‎(4)‎ ‎　‎ 解析　(1)由D、E结构简式的变化可知，反应③是D中的—CH3被H原子取代的反应，属于取代反应。由W的结构简式，以及碳的四价结构可知分子中C、H、O的原子个数分别为14、12、4，故其分子式为C14H12O4。‎ ‎(2)由题意可知，温度和催化剂是不变量，碱和溶剂属于变量，实验探究的是不同的碱、不同的溶剂对反应④产率的影响。此外，通过控制变量，还可以探究催化剂、温度等对反应产率的影响。‎ ‎(3)由限定条件可知，X分子中含有苯环；由1 mol X与足量钠反应可生成1 mol氢气可知，X分子中含有2个—OH；由分子中有三种不同化学环境的氢，说明分子结构对称，结合分子中三种氢原子的个数比可写出X的结构简式为 ‎(4)由题中Heck反应可逆推，可由与反应得到。由题中反应①可知，；可由 - 18 -‎ 在碱性条件下消去得到，可由乙苯在光照条件下发生侧链的取代反应得到，乙苯可由苯与溴乙烷发生苯环的烷基化反应得到。据此可确定合成路线。‎ ‎8．(2019·天津高考)我国化学家首次实现了膦催化的(3＋2)环加成反应，并依据该反应，发展了一条合成中草药活性成分茅苍术醇的有效路线。‎ 已知(3＋2)环加成反应：‎ ‎(E1、E2可以是—COR或—COOR)‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)茅苍术醇的分子式为________________，所含官能团名称为____________________，分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为________。‎ ‎(2)化合物B的核磁共振氢谱中有________个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为________。‎ ‎①分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)‎ ‎②分子中有连续四个碳原子在一条直线上 写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式_____________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)C―→D的反应类型为________。‎ ‎(4)D―→E的化学方程式为________________________________________，除E外该反应另一产物的系统命名为__________________。‎ ‎(5)下列试剂分别与F和G反应，可生成相同环状产物的是________(填序号)。‎ a．Br2 b．HBr ‎ c．NaOH溶液 - 18 -‎ ‎(6)参考以上合成路线及条件，选择两种链状不饱和酯，通过两步反应合成化合物M，在方框中写出路线流程图(其他试剂任选)。‎ 答案　(1)C15H26O　碳碳双键、羟基　3‎ ‎(2)2　5　和CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3‎ ‎(3)加成反应(或还原反应)‎ ‎(4)‎ ‎2－甲基－2－丙醇 ‎(5)b ‎(6)　‎ ‎(或 ‎(Pd/C写成Ni等合理催化剂亦可)‎ - 18 -‎ 解析　(1)茅苍术醇分子中的手性碳原子数目为3个(带*C原子)：。‎ ‎(2) 中有2种等效H原子，所以其核磁共振氢谱中有2个吸收峰；符合条件①②的同分异构体有：、、、、，共5种。‎ ‎(5)HBr分别与F和G反应，可以得到相同的加成产物，故选b。‎ ‎(6)运用逆合成分析法，倒推中间产物为或，进而确定合成路线。‎ ‎9．(2019·江苏高考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如下：‎ - 18 -‎ ‎(1)A中含氧官能团的名称为________和________。‎ ‎(2)A→B的反应类型为________。‎ ‎(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：__________________。‎ ‎(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：______________________。(写一种即可)‎ ‎①能与FeCl3溶液发生显色反应；‎ ‎②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。‎ 写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。‎ 答案　(1)(酚)羟基　羧基　‎ ‎(2)取代反应　‎ - 18 -‎ ‎(5)CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO 解析　(2)根据产物B的结构特点可得生成B的化学方程式为＋SOCl2＋SO2↑＋HCl↑，由此可判断上述反应为取代反应。‎ ‎(3)已知C生成D时有副产物X(C12H15O6Br)生成，根据X的分子式比反应物C多了4个碳原子、8个氢原子和2个氧原子，可得出CH3OCH2Cl与反应物C - 18 -‎ 中的两个酚羟基均发生了取代反应，其化学方程式为＋2CH3OCH2Cl＋2HCl，即副产物X的结构简式为。‎ ‎(4)因为C()的同分异构体与三氯化铁溶液能发生显色反应，因此其应含有酚羟基；又因为碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1，则可判断该同分异构体中含有酯基；同时根据氧原子数目可知水解后的产物必须含三个酚羟基，且三个酚羟基处于间位。‎ ‎(5)分析所合成的有机物的结构简式 可知其反应物为和CH3CH2CHO。CH3CH2CHO可由CH3CH2CH2OH催化氧化得到。采用逆推法判断出反应物为，然后依次逆推确定出相应的反应物为、。‎ ‎10．(2018·全国卷Ⅲ)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr—Ni催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：‎ - 18 -‎ 已知：RCHO＋CH3CHO RCH===CHCHO＋H2O 回答下列问题：‎ ‎(1)A的化学名称是________。‎ ‎(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为____________________________。‎ ‎(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。‎ ‎(4)D的结构简式为____________________。‎ ‎(5)Y中含氧官能团的名称为__________________。‎ ‎(6)E与F在Cr—Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为________。‎ ‎(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式___________________________________________________________________。‎ 答案　(1)丙炔 ‎(3)取代反应　加成反应 ‎(5)羟基、酯基 解析　‎ - 18 -‎ A到B的反应是在光照下的取代反应，Cl原子取代饱和碳原子上的H原子，且由问题(2)知B为单氯代烃，所以B为；B与NaCN反应，根据C的分子式确定B→C是Cl原子被—CN取代，所以C为；C在酸性条件下水解得到CH≡CCH2COOH，与乙醇发生酯化反应得到D，所以D为CH≡CCH2COOCH2CH3，D与HI加成得到E。根据题目的已知反应，要求F中一定要有醛基，再根据H的结构得到F中有苯环，所以F一定为；F与CH3CHO发生已知反应，得到G，G为；G与氢气加成得到H；H与E发生偶联反应得到Y。‎ ‎(7)D为CH≡CCH2COOCH2CH3，所以要求该同分异构体也有碳碳三键和酯基，同时根据峰面积比为3∶3∶2，得到分子一定有两个甲基，另外一个是CH2，所以三键一定在中间，不会有甲酸酯的可能，所以分子有6种。‎ ‎11．(2017·全国卷Ⅲ)氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)A的结构简式为________________。C的化学名称是________。‎ ‎(2)③的反应试剂和反应条件分别是____________________________________________________________________，‎ 该反应的类型是________。‎ ‎(3)⑤的反应方程式为_____________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 吡啶是一种有机碱，其作用是_____________________________________________________________________。‎ ‎(4)G的分子式为________。‎ ‎(5)H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有________种。‎ ‎(6)4甲氧基乙酰苯胺(‎ - 18 -‎ ‎)是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚 ‎()制备4甲氧基乙酰苯胺的合成路线 ‎_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________‎ ‎(其他试剂任选)。‎ 答案　(1) 　三氟甲苯 ‎(2)浓HNO3/浓H2SO4、加热　取代反应 ‎(3)＋HCl　吸收反应产生的HCl，提高反应转化率 ‎(4)C11H11F3N2O3‎ ‎(5)9‎ 解析　(1)根据B的分子式与反应①的试剂和条件可知，氯原子应取代A分子中甲基上的氢原子，因此A的结构简式为；根据甲苯的名称和三氯甲烷的名称，可判断C的化学名称为三氟甲苯。‎ ‎(2)该反应为苯环上的硝化反应，反应条件为加热，反应试剂为浓HNO3和浓H2SO4；该反应的类型为取代反应。‎ ‎(3)根据G的结构简式可知，反应⑤发生的是取代反应，因此反应方程式为 - 18 -‎ ‎＋HCl；由题给信息“吡啶是一种有机碱”可知，吡啶可以与该反应生成的HCl反应，从而提高反应转化率。‎ ‎(4)通过观察法可写出G的分子式为C11H11F3N2O3。‎ ‎(5)根据“定二移一”法可判断苯环上有三个不同的取代基的结构共有10种，所以除G外还有9种。‎ ‎(6)根据原料和目标产物的不同，以及流程图中的提示，可设计合成路线，首先在苯甲醚的对位引入—NO2，再将—NO2还原为—NH2，最后与发生取代反应即可得到目标产物。‎ ‎12．(2017·天津高考节选)2氨基3氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程图如下：‎ 已知：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1) 分子中不同化学环境的氢原子共有________种，共面原子数目最多为________。‎ ‎(3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是____________________________________________________________________。‎ - 18 -‎ ‎(4)写出⑥的化学反应方程式：__________________________________，该步反应的主要目的是________。‎ ‎(5)写出⑧的反应试剂和条件：____________________________________________________________________；‎ F中含氧官能团的名称为________________。‎ ‎(6)在方框中写出以为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。‎ 答案　(1)4　13‎ ‎(3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物，或占位)‎ HCl　保护氨基 ‎(5)Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)　羧基 解析　(1)甲苯分子为对称结构，分子中共有4种氢原子：。苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共12个原子一定共面，又因C—C键可旋转，因此—CH3‎ - 18 -‎ 上最多有1个氢原子与苯环共面，故共面的原子最多有13个。‎ ‎(3)若甲苯直接硝化，苯环上除甲基的邻位氢原子可被硝基取代外，对位氢原子也可被取代，副产物较多。‎ ‎(4)根据题给信息，结合⑤中反应物的结构简式及反应条件可推知C为。根据⑥中反应物、生成物的结构简式可知，该反应为取代反应。由流程图可看出，反应⑥中—NH2参与反应，反应⑨又重新生成—NH2，说明反应⑥的目的是保护氨基。‎ ‎(5)由反应③可知，反应⑨应是—SO3H、被取代的反应，则反应⑧应是苯环上氢原子发生氯代反应，故反应试剂和条件应为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)。‎ ‎(6)由生成含肽键的聚合物，只能是氨基、羧基发生缩聚反应。由反应⑨可知，肽键在酸性条件下可水解生成—NH2，故酸性条件下水解可得邻氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸在一定条件下发生缩聚反应即可得到目标产物。‎ - 18 -‎