1、2021 届高考大一轮复习课时强化训练 有机化学基础（选修五） 1.某种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,被广泛用作防护材料。其结构片段如图所示。 下列关于该高分子化合物的说法正确的是( )。 A.完全水解产物的单个分子中,苯环上具有不同的化学环境的氢原子 B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团COOH 或NH2 C.氢键对该高分子化合物的性能没有影响 D.结构简式为 1：B 【解析】结构片段中含肽键,完全水解的单个分子为、,该高分子化合物 的结构简式为。、中苯环 上都只有 1 种化学环境的氢原子,A 项错误;芳纶纤维完全水解得到、,水 解产物中含有的官能团为COOH 或NH2,B 项正确;氢键
2、会影响物质的沸点、密度、硬度等性能,C 项错误;芳纶纤 维的结构简式为,D 项错误。 2. 依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料 X 经过多步反应合成。下列说法不正确 的是( )。 A.原料 X 与中间体 Y 互为同分异构体 B.原料 X 可以使酸性 KMnO4溶液褪色 C.中间体 Y 能发生还原、加成、取代、氧化、水解反应 D.1 mol 依曲替酯只能与 1 mol NaOH 发生反应 2：D 【解析】原料 X 与中间体 Y 的分子式都是 C13H12O4,但结构不同,所以互为同分异构体,A 项正确;原料 X 分子中 含有碳碳双键,苯环上含有甲基,所以可以使酸性 KMnO4溶液褪色,B 项
3、正确;中间体 Y 分子中含有羰基、碳碳双键、 酯基、酚羟基,能发生还原、加成、取代、氧化、水解反应,C 项正确;依曲替酯中含COOC,能在碱溶液中水解, 水解生成的酚羟基也能与碱反应,所以 1 mol 依曲替酯能与 2 mol NaOH 发生反应,D 项错误。 3.在探索苯结构的过程中,人们写出了符合分子式“C6H6”的多种可能结构(如图所示),下列说法正确的是( )。 A.15 对应的结构中一氯取代物只有 1 种的有 3 个 B.15 对应的结构均能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.15 对应的结构中所有原子均可能处于同一平面的有 1 个 D.15 对应的结构均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 3：C
4、【解析】15 对应的结构中一氯取代物只有 1 种的有 1 和 4,是 2 个,故 A 项错误;1、4 对应的物质不能与溴的四 氯化碳溶液发生反应,故 B 项错误;只有 1 对应的结构中所有原子均处于同一平面,故 C 项正确;2、3、5 对应的物质均 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 D 项错误。 4.美托洛尔可用于治疗各类型高血压及心绞痛,其一种合成路线如下: 已知:CH3COCH2RCH3CH2CH2R; BF 的苯环上均只有两个取代基。 回答下列问题: (1)A 的化学名称是 ,C 中含氧官能团的名称是 。 (2)EF 的反应类型是 ,G 的分子式为 。 (3)D 的结构简式为 。 (4)反应
5、 BC 的化学方程式为 。 (5)芳香族化合物W是G的同分异构体,W能发生水解反应,核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为9322,写出一 种符合要求的 W 的结构简式: 。 (6)4- 苄基苯酚()是一种药物中间体,请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备 4- 苄基苯酚的合成路线: (无机试剂任用)。 4：(1)乙醛 羟基、羰基 (2)取代反应 C12H16O3 (3) (4)+Cl2 +HCl (5) 或或 或 (6) 【解析】 (1)由 B 的分子式、 C 的结构简式可知,B 与氯气在高温下发生取代反应生成 C,故 B 为, 逆推可知 A 为 CH3CHO,A 的化学名称为乙醛。由结构可知 C 中的
6、含氧官能团为羟基、羰基。 (2)E 为,由 G 的结构简式可知,E 中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成 F,属于取代 反应。由结构简式可知 G 的分子式为 C12H16O3。 5化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 回答下列问题 1A的化学名称是 。 2由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是 、 。 3E的结构简式为 。 4G为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为 _。 5芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2，其核磁共振氢谱显示有 4 种 不同化学环境的氢，峰面积比为
7、 6：2：1：1。写出 2 种符合要求的 X 的结构简式 。 6写出用环戊烷和 2- 丁炔为原料制备化合物的合成路线其他试剂任选。 5： 1苯甲醛 2加成反应 取代反应酯化反应 (6) 解析： (1)AB 发生题给信息反应，B 中含有 9 个碳原子，则 A 中含有 7 个碳原子且有CHO，A 为苯甲醛 () ， B为， C为， D为 由 F 与 G 发 生 题 给 成 环 反 应 ， E 中 有 碳 碳 叁 键 ， E 为， F 为 (2)CD 发生的是加成反应，EF 发生的是取代反应(酯化反应)。 (4)对比 F 和 G 的结构，结合题给信息反应 2，可知 G 为。 (5)F 为，苯环外含有
8、 5 个碳原子、3 个不饱和度和 2 个 O 原子，其同分异构体能 与饱和碳酸氢钠溶液反应生成 CO2，即必含有羧基，核磁共振氢谱显示有 4 种氢原子，则具有较高的对称性，氢原 子个数比为 6：2：1：1，可知含有两个对称的甲基，还有 2 个碳原子和 2 个不饱和度，则含有碳碳叁键，故满足条 件的同分异构体的结构简式为 (6)要将两种物质组合在一起，由题给信息，一种含有碳碳叁键(2丁炔)，另一种有碳碳双键。环戊烷先与氯气 取代生成一氯环戊烷， 再在 NaOH 醇溶液、 加热条件下消去， 生成环戊烯， 再与 2丁炔发生反应， 最后与溴加成。 6.电炉加热时用纯 O2氧化管内样品,根据产物的质量确
9、定有机物的组成。 用燃烧法确定有机物分子式常用装置如图 1 所示。 (1)产生的 O2按从左到右的流向,所选装置各导管的正确连接顺序是 。 (2)C 装置中浓硫酸的作用是 。 (3)D 装置中 MnO2的作用是 。 (4)燃烧管中 CuO 的作用是 。 (5)若实验中所取样品只含 C、 H、 O 三种元素中的两种或三种,准确称取 0.92 g 样品,经充分反应后,A 管质量增加 1.76 g,B 管质量增加 1.08 g,则该样品的实验式为 。 (6)用质谱仪测定其相对分子质量,得到如图 2 所示的质谱图,则该有机物的相对分子质量为 。 (7)能否根据 A 的实验式确定 A 的分子式? (填“
10、能”或“不能”),若能,则 A 的分子式是 (若不能,则 此空不填)。 (8)该物质的 1H 核磁共振氢谱图如图 3 所示,则其结构简式为 。 6：(1)gfehic(或 d)d(或 c)a(或 b)b(或 a) (2)干燥 O2 (3)作催化剂,加快 O2的生成 (4)使有机物中的 C 完全转化成 CO2 (5)C2H6O (6)46 (7)能 C2H6O (8)CH3CH2OH 【解析】(1)该实验装置按照“制氧气干燥氧气有机物燃烧吸收水吸收二氧化碳”的顺序连接。 (5)实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量,根据二氧化碳的质量可求有机物中碳元素的质量,由水的质量可 求得有机物中氢元素的质
11、量,结合有机物的质量可求出其中所含氧元素的质量,由此即可确定有机物分子中 C、H、O 的个数比,即确定了实验式。A 管质量增加的 1.76 g 为有机物与氧气反应生成的 CO2的质量,n(CO2)= 1.76 g 44 gmol- 1=0.04 mol,n(C)=0.04 mol,B 管质量增加的 1.08 g 为有机物与氧气反应生成的 H2O 的质量,则 n(H2O)= 1.08 g 18 gmol- 1=0.06 mol,n(H)=0.12 mol,依据质量守恒可知样品中含n(O)=0.92 g- 0.04mol12 gmol - 1- 0.12 mol1 gmol- 1 16 gmol-
12、 1 =0.02 mol,可知样品中n(C) n(H)n(O)=0.040.120.02=261,实验式为 C2H6O。 (7)实验式为 C2H6O,氢原子已经达到饱和,分子式只能为 C2H6O。 (8)根据物质的 1H 核磁共振氢谱图可知,有三种不同化学环境的氢原子,其结构简式为 CH 3CH2OH。 7.(1)下面是含有苯环的一系列化合物: A B C D B 的化学名称为 ,D 的分子式为 ,上述一系列化合物分子的通式为 。 C 的一氯取代物有 种。 上述物质中的某一种可用于制取 TNT,该反应的化学方程式为 。 (2)与互为同分异构体的芳香族化合物有 种,列举三种结构简式(要求不同类
13、别): 、 、 。 7：(1)乙苯 C12H18 CnH2n- 6 4 +3HNO3(浓)+3H2O (2)5 (或或) 8“心得安”是治疗心脏病的药物，下面是它的一种合成路线(具体反应条件和部分试剂略)： 回答下列问题： (1)试剂 a 是_，试剂 b 的结构简式为_，b 中官能团的名称是_。 (2)的反应类型是_。 (3)“心得安”的分子式为_。 (4)试剂 b 可由丙烷经三步反应合成：C3H8 反应1X反应2Y反应3试剂 b，反应 1 的试剂与条件为_，反 应 2 的化学方程式为_，反应 3 的反应类型是_。 (5)芳香化合物 D 是 1- 萘酚的同分异构体，其分子中有两个官能团，能发生
14、银镜反应，D 能被酸性 KMnO4溶液 氧化成 E(C2H4O2)和芳香化合物 F(C8H6O4)，E 和 F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出 CO2，F 芳环上的一硝化产物只有 一种。D 的结构简式为_；由 F 生成一硝化产物的化学方程式为 _，该产物的名称是_。 8： (1)NaOH(或 Na2CO3) ClCH2CHCH2 氯原子、碳碳双键 (2)氧化反应 (3)C16H21O2N 解析： (1)由反应可以看出，酚羟基发生了变化，所以加入的试剂 a 可以是 NaOH，也可以是 Na2CO3；从转化关系 可以看出， 反应属于取代反应， 所以 b 的结构简式为 ClCH2CHCH2， 则含有的官
15、能团是氯原子、 碳碳双键。 (2)由合成路线可知，反应是碳碳双键转化为醚键，所以该反应属于氧化反应。 (3)根据“心得安”的结构简式 可知，其分子式是 C16H21O2N。 (4)由丙烷(CH3CH2CH3)三步合成 ClCH2CHCH2的流程图如下： 所以反应 1 的试剂是 Cl2，反应条件是光照； 反应 2 的化学方程式为 33 CH CHCH Cl NaOH CH3CH2OH CH2CHCH3NaClH2O； 反应 3 的反应类型属于取代反应。 (5)1- 萘酚的结构简式为，分子式为 C10H8O，芳香化合物 D 分子中有两个官能团，能发生银镜反 应，说明 D 分子结构中含有醛基(CHO
16、)，并且能被酸性 KMnO4溶液氧化。E 和 F 与碳酸氢钠溶液反应均能放出 CO2， 说明二者均含有官能团COOH， 所以 E 的结构简式是 CH3COOH， 又因为 F 芳环上的一硝化产物只有一种， 说明 F 上的羧基的位置处于对位，所以 F 的结构简式为 (其中一个COOH 是醛基被氧化得到的，另一 个是碳碳三键被氧化得到)，则 D 的结构简式为；F 发生硝化反应的反应方程 式为 得到的产物的名称为 2- 硝基- 1,4- 苯二甲酸或硝基对苯二甲酸。 9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
17、化学名称是_。 (2)的反应试剂和反应条件分别是 _， 该反应的类型是_。 (3)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()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)。 9： (1) 三氟甲苯 (2)浓 HNO3/浓 H2SO4、加热 取代反应 (3) 吸收反应产生的 HCl，提高反应转化率 (4)C11H11O3N2F3 (5)9 解析： (1)由反应的条件、产物 B
18、 的分子式及 C 的结构简式，可逆推出 A 为甲苯；C 可看作甲苯中甲基中的三个氢 原子全部被氟原子取代，故其化学名称为三氟甲(基)苯； (2)对比 C 与 D 的结构，可知反应为苯环上的硝化反应，故反应试剂和反应条件分别是浓 HNO3/浓 H2SO4， 加热，反应类型为取代反应； (3)对比 E、 G 的结构， 由 G 可推断 F 的结构， 然后根据取代反应的基本规律， 可得反应方程式， 吡啶是碱，可以消耗反应产物 HCl； (4)G 的分子式为 C11H11O3N2F3； (5)当苯环上有三个不同的取代基时，先考虑两个取代基的异构，有邻、间、对三种异构体，然后分别在这三种 异构体上找第三个
19、取代基的位置，共有 10 种同分异构体(见下图，三种取代基分别用 X、Y、Z 表示)，除去 G 本身 还有 9 种： (6)对比原料和产品的结构可知， 首先要在苯环上引入硝基(类似流程)， 然后将硝基还原为氨基(类似流程)， 最后与反应得到 4- 甲氧基乙酰苯胺(类似流程)。 10非诺洛芬是一种治疗类风湿性关节炎的药物，可通过以下方法合成： 请回答下列问题： (1)非诺洛芬中的含氧官能团为_和_(填名称)。 (2)反应中加入的试剂 X 的分子式为 C8H8O2 ，X 的结构简式为_。 (3)在上述五步反应中，属于取代反应的是_(填序号)。 (4)B 的一种同分异构体满足下列条件：.能发生银镜反
20、应，其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应。. 分子中有 6 种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式：_。 (5)根据已有知识并结合相关信息， 写出以为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：CH3CH2Br NaOH溶液 CH3CH2OH CH3COOH 浓硫酸，CH3COOCH2CH3 10： (1)醚键 羧基 (2) (3) (4) (5) 解析： (1)根据非诺洛芬的结构简式可知，非诺洛芬的含氧官能团为醚键和羧基。 (2)由转化成，发生取代反应，结合 X 的分子式 C8H8O2知，其结构 简式为。 (3)根据官能团之间的转化关系可知，属于取代反应的是。 (4)B 的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基；水解产物能与 FeCl3发生显色反应，说明含有酚羟基；分 子中含有 2 个苯环，有 6 种不同的 H 原子。则结构简式为 (5)结合题给信息，运用逆推法得到中间产物，并确定合成路线，具体见参考答案。
