天津专用2020高考化学二轮复习专题能力训练13有机化学基础含解析

天津专用2020高考化学二轮复习专题能力训练13有机化学基础含解析

专题能力训练十三　有机化学基础 ‎(时间:45分钟　满分:100分)‎ 非选择题(共5小题,共100分)‎ ‎1.(2017全国Ⅱ改编)(20分)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:‎ 已知以下信息:‎ ‎①A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1。‎ ‎②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)A的结构简式为　　　　　　　。 ‎ ‎(2)B的化学名称为　　　　　　　。 ‎ ‎(3)C与D反应生成E的化学方程式为 　 。 ‎ ‎(4)由E生成F的反应类型为　　　　　　　。 ‎ ‎(5)G的分子式为　　　　　　。 ‎ ‎(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有　　　种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为　　　　　、　　　　　。‎ 答案:(1)‎ ‎(2)2-丙醇(或异丙醇)‎ ‎(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O ‎(4)取代反应 ‎(5)C18H31NO4‎ ‎(6)6　　‎ 解析:A的分子式为C2H4O,其核磁共振氢谱为单峰,则A为;B的分子式为C3H8O,核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为6∶1∶1,属于饱和一元醇,则B的结构简式为 - 10 -‎ CH3CH(OH)CH3;D的分子式为C7H8O2,其苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1molD可与1molNaOH或2molNa反应,则苯环上有酚羟基和—CH2OH,且为对位结构,则D的结构简式为。‎ ‎(1)A的结构简式为。‎ ‎(2)B的结构简式为CH3CH(OH)CH3,其化学名称为2-丙醇(或异丙醇)。‎ ‎(3)HOCH2CH2OCH(CH3)2和发生脱水反应生成E的化学方程式为HOCH2CH2OCH(CH3)2++H2O。‎ ‎(4)和发生取代反应生成F。‎ ‎(5)由有机物G的结构可知分子式为C18H31NO4。‎ ‎(6)L是的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,说明L的分子中含有2个酚羟基和1个甲基。当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,故满足条件的L共有6种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为和。‎ ‎2.(2016天津理综)(20分)反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题:‎ ‎+A+E 已知:‎ RCHO+R'OH+R″OH ‎(1)A的名称是　　　　　　　;B分子中的共面原子数目最多为　　　　;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有　　　　种。 ‎ ‎(2)D中含氧官能团的名称是　　　　　　,写出检验该官能团反应的化学方程式:　　　　　　　　。‎ ‎(3)E为有机物,能发生的反应有　　　　。 ‎ a.聚合反应　　　 b.加成反应 c.消去反应 d.取代反应 ‎(4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构:　。 ‎ ‎(5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。‎ - 10 -‎ ‎……目标化合物 ‎(6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是　　　　　　　　　　。 ‎ 答案:(1)正丁醛或丁醛　9　8‎ ‎(2)醛基　+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓+3NH3+H2O或 ‎+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O ‎(3)cd ‎(4)CH2CHCH2OCH3、、、‎ ‎(5)CH3(CH2)4CHO ‎(6)保护醛基(或其他合理答案)‎ 解析:(1)由结构简式可知A为正丁醛(或丁醛),B的结构式为,其中标“·”号的原子一定共面,标“*”号原子与标“·”号的原子可能共面,则最多有9个原子共面。根据C的结构简式:‎ 可知,与环相连的三个基团中有8种碳原子,对应有8种氢原子,即不同化学环境的氢原子有8种。‎ ‎(2)D中含氧官能团为醛基,检验醛基的试剂可以选择新制的银氨溶液,加热反应后有银镜产生,还可以选择新制的Cu(OH)2,加热反应后产生砖红色沉淀物。‎ ‎(3)根据CCH3CH2CH2—CHCH—CHO+CH3CH2CH2CHO+E,结合题给信息可得出E为C2H5OH,C2H5OH能发生消去反应生成CH2CH2,也能发生取代反应生成CH3COOCH2CH3或CH3CH2Br等。‎ - 10 -‎ ‎(4)由B的结构简式可知F中含有、—O—两种官能团,注意顺反异构,F的可能结构如下:CH2CHCH2OCH3、、、。‎ ‎(5)要由得到 CH3CH2CH2CH2CH2CHO,可以先与H2发生加成反应,然后结合题中信息或CD的反应知道,两个醚键在同一碳原子上时,在H+/H2O条件下可以转化为醛,即可得到目标化合物。‎ ‎(6)第一步反应保护醛基,如果没有第一步反应,则在第二步发生加成反应时会将醛基还原为羟基,从而得不到目标化合物。‎ ‎3.(2018北京理综)(20分)8-羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8-羟基喹啉的合成路线。‎ 已知:ⅰ.+‎ ⅱ.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。‎ ‎(1)按官能团分类,A的类别是　 。 ‎ ‎(2)AB的化学方程式是  　。 ‎ ‎(3)C可能的结构简式是　 。 ‎ ‎(4)CD所需的试剂a是　　　　　　　 。 ‎ ‎(5)DE的化学方程式是  　。 ‎ ‎(6)FG的反应类型是　　　　　　 。 ‎ ‎(7)将下列KL的流程图补充完整:‎ ‎(8)合成8-羟基喹啉时,L发生了　　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。反应时还生成了水,则L与G的物质的量之比为　　　　　　。 ‎ 答案:(1)烯烃 ‎(2)CH3CHCH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl - 10 -‎ ‎(3)或 ‎(4)氢氧化钠水溶液 ‎(5)CH2CHCHO+2H2O ‎(6)取代反应 ‎(7)　‎ ‎(8)氧化　3∶1‎ 解析:由A、C的分子式可知,A为丙烯,结构简式为CH3CHCH2,丙烯与氯气高温下发生取代反应,生成CH2ClCHCH2,则B为CH2ClCHCH2;CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,则C为或;或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则D为;在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,则E为CH2CHCHO;由E和J发生加成反应生成,则J为,G为,F为;由信息可知,发生信息反应ⅰ生成,发生消去反应生成,则L为;与发生氧化还原反应生成和。(1)CH3CHCH2含有碳碳双键,按官能团分类,A属于烯烃;(2)A与Cl2在高温条件下发生取代反应生成CH2ClCHCH2和氯化氢,反应的化学方程式为CH3CH - 10 -‎ CH2+Cl2CH2ClCHCH2+HCl;(3)CH2ClCHCH2与HOCl发生加成反应生成或,C可能的结构简式为或;‎ ‎(4)或在氢氧化钠水溶液中发生水解反应生成,则试剂a为氢氧化钠水溶液;(5)DE的反应为在浓硫酸作用下加热发生消去反应生成CH2CHCHO,反应的化学方程式为 CH2CHCHO+2H2O;‎ ‎(6)FG的反应为在浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应生成和水;(7)KL的转化过程为发生信息反应ⅰ生成,发生消去反应生成;(8)与反应生成、和H2O,去氢发生氧化反应,去氧加氢发生还原反应,两者的物质的量比为3∶1。‎ ‎4.(2019全国Ⅰ)(20分)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:‎ DF 回答下列问题:‎ ‎(1)A中的官能团名称是　　　　　。 ‎ - 10 -‎ ‎(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳。写出B的结构简式,用星号(*)标出B中的手性碳　　　　　。 ‎ ‎(3)写出具有六元环结构并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式:　 。‎ ‎(不考虑立体异构,只需写出3个)‎ ‎(4)反应④所需的试剂和条件是　　　　　。 ‎ ‎(5)⑤的反应类型是　　　　　。 ‎ ‎(6)写出F到G的反应的化学方程式: 　 。 ‎ ‎(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线(无机试剂任选)。‎ 答案:(1)羟基 ‎(2)‎ ‎(3)、、、、‎ ‎(4)C2H5OH/浓硫酸、加热 ‎(5)取代反应 ‎(6)+C2H5OH,‎ ‎(7)C6H5CH3C6H5CH2Br CH3COCH2COOC2H5‎ 解析:(1)由A的结构简式知,A中所含官能团为—OH,其名称为羟基。‎ ‎(2)由手性碳的结构特点可知,B中手性碳原子为。‎ ‎(3)由同分异构体的限定条件可知,分子中除含有六元环外,还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链,则取代基为—CH2CHO;若六元环上有两个取代基,为—CH3和—CHO,结构简式分别为 - 10 -‎ ‎、、和。‎ ‎(4)由题给C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可知,D的结构简式为,反应④是D与C2H5OH在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成E的反应。‎ ‎(5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为,反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的氢原子被—CH2CH2CH3取代的反应。‎ ‎(6)反应⑥是酯在碱性条件下发生水解反应后再酸化的反应,化学方程式为+C2H5OH,。‎ ‎(7)结合反应⑤的反应条件,甲苯先转化为,由题给信息可知,可再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成,在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得目标产物。‎ ‎5.(2019天津第二十中学高三模拟)(20分)医用麻醉药苄佐卡因E和食品防腐剂J的合成路线如下:‎ 已知:Ⅰ.M代表E分子结构中的一部分;‎ Ⅱ.。‎ - 10 -‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)A属于芳香烃,分子式为C7H8,其名称是　　　　,AB的反应类型是　　　　　　。 ‎ ‎(2)E中所含含氧官能团的名称是　　　　,M的结构简式是　　　　。 ‎ ‎(3)C能与NaHCO3溶液反应,则反应①的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)反应②③中试剂ⅱ和试剂ⅲ依次是　　　。(填字母) ‎ a.酸性KMnO4溶液、氢氧化钠溶液 b.氢氧化钠溶液、酸性KMnO4溶液 ‎(5)H的结构简式是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)J有多种同分异构体,其中符合下列条件的同分异构体有　　　　种,写出其中任一种同分异构体的结构简式:　  　 。 ‎ a.为苯的二元取代物;‎ b.遇到FeCl3溶液显紫色,能发生水解反应且能发生银镜反应。‎ ‎(7)以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成涂改液的主要成分亚甲基环己烷(),写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。‎ 答案:(1)甲苯　取代反应 ‎(2)酯基　—NH2‎ ‎(3)+NaHCO3+H2O+CO2↑‎ ‎(4)a ‎(5)‎ ‎(6)6　、、、、、(任意一种即可)‎ ‎(7)‎ 解析:根据流程可知,有机物A与氯气在氯化铁作催化剂的条件下生成有机物F,根据有机物J、E的结构简式,结合分子式C7H7Cl可知F为芳香氯代烃,且为对氯甲苯;A为甲苯;甲苯发生硝化反应生成硝基化合物B,根据有机物E的结构可知,B为对硝基甲苯,被酸性KMnO4溶液氧化为对硝基苯甲酸C;对硝基苯甲酸与乙醇发生酯化反应生成酯D;有机物D在铁和盐酸的条件下,硝基被还原为氨基,生成有机物E;有机物F为对氯甲苯,被酸性KMnO4溶液氧化为对氯苯甲酸G,该有机物在碱性环境下发生水解生成钠盐H,该钠盐在酸化后生成有机物I(对羟基苯甲酸),再与乙醇发生酯化反应生成有机物J。‎ ‎(1)A属于芳香烃,分子式为C7H8,其名称是甲苯;甲苯与浓硝酸、浓硫酸加热发生取代反应生成硝基化合物。‎ ‎(2)根据题给信息,E所含含氧官能团为酯基,M的结构简式为—NH2。‎ ‎(3)据以上分析可知,C为对硝基苯甲酸,能与NaHCO3溶液反应,反应的化学方程式为+NaHCO3+H2O+CO2↑。‎ - 10 -‎ ‎(4)综合以上分析可知,为保护羟基需要先进行氧化,后进行水解,因此反应②中试剂ⅱ为酸性KMnO4溶液;③中试剂ⅲ为氢氧化钠溶液,因此a可选。‎ ‎(5)结合以上分析可知,H的结构简式是。‎ ‎(6)J为,其同分异构体满足a.为苯的二元取代物,有2个取代基;b.遇到FeCl3溶液显紫色,能发生水解反应且能发生银镜反应,可推知应含有酚羟基、HCOO—结构。符合该要求的为以下6种,分别是:、、、、、。‎ ‎(7)由合成,苯环通过加成反应转变为饱和六元环,碳碳双键通过卤代烃的消去反应引入,因此采取先卤代,后消去。合成过程中先将甲苯侧链上的氢取代后,再通过加成反应使苯环变为饱和六元环,最后进行消去反应得到碳碳双键。具体流程可表示为:。‎ - 10 -‎