1、考点规范练31认识有机化合物(时间:45分钟满分:100分)考点规范练第62页非选择题(共6小题,共100分)1.(2020全国)(16分)有机碱,例如二甲基胺()、苯胺()、吡啶()等,在有机合成中应用很普遍。目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:A(C2HCl3)BC D(C27H44Cl2N2)已知如下信息:+RNH2苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题:(1)A的化学名称为。(2)由B生成C的化学方程式为。(3)C中所含官能团的名称为。(4)由C生成D的反应类型为。(5)D的结构简式为。(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振
2、氢谱有四组峰,峰面积之比为6221的有种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为。答案:(1)三氯乙烯(2)+KOH+KCl+H2O(3)碳碳双键、氯原子(4)取代反应(5)(6)6解析:(1)由题中信息反应物结构(含有碳碳双键)和反应条件(CCl3COONa、乙二醇二甲醚、加热),结合A的分子式为C2HCl3,可推出其结构简式为ClHCCCl2,化学名称为三氯乙烯。三氯乙烯(C2HCl3)发生信息的反应生成B()。(2)B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为+KOH+KCl+H2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4)C()与过量的二环己基
3、胺发生反应生成D,D与E发生信息的反应生成F,由F的分子结构和D的分子式可确定D的结构简式为。则由C生成D的反应为C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应。(6)根据E的同分异构体限制条件:六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应(说明分子中含有羟基);核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221,则其结构较为对称。容易写出、这三种,而考虑“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”,可写出、三种,共6种。其中,芳香环上为二取代的结构简式为。2.(16分)有机物A有如图所示转化关系。在A的质谱图中质荷比最大值为88,其分子中C、H、O三种元素的质量比为614,且A不能使
4、Br2的CCl4溶液褪色;1 mol B反应生成了2 mol C。已知:RCH(OH)CH(OH)RRCHO+RCHO请回答下列问题:(1)A的结构简式为。(2)若三步反应的产率分别为90.0%、82.0%、75.0%,则由A合成H的总产率为。(3)D+EF的反应类型为。(4)写出C与银氨溶液反应的离子方程式:。(5)若H分子中所有碳原子不在一条直线上,则H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为。若H分子中所有碳原子均在一条直线上,则G转化为H的化学方程式为。(6)有机物A有很多同分异构体,请写出同时满足下列条件的一种同分异构体X的结构简式:。a.X的核磁共振氢谱有3个峰,峰面积之比为112b
5、.1 mol X 在HIO4加热的条件下反应,可形成1 mol 二元醛c.1 mol X 最多能与2 mol Na反应d.X 不与 NaHCO3溶液反应,不与NaOH溶液反应,也不与Br2发生加成反应答案:(1)(2)55.4%(3)酯化(取代)反应(4)CH3CHO+2Ag(NH3)2+2OH-CH3COO-+NH4+2Ag+3NH3+H2O(5)nCH2CHCHCH2+2NaOHCH3CCCH3+2NaBr+2H2O(6)解析:由A分子中C、H、O三种元素的质量比为614,可知C、H、O的物质的量之比为241;又由于A的质谱图中质荷比最大值为88,所以A的分子式为C4H8O2,根据分子式可
6、知A中有一个不饱和度,又不能使Br2的CCl4溶液褪色,所以A中存在CO键,再根据1molB反应生成了2molC,结合已知条件可推知A的结构简式为,可以进一步推出B为,C为,D为CH3COOH,E为CH3CH2OH,F为CH3COOCH2CH3。(2)由A合成H需经过三步反应,所以由A合成H的总产率为90.0%82.0%75.0%55.4%。(5)若H分子中所有碳原子不在一条直线上,则H为1,3-丁二烯,H在一定条件下合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2CHCHCH2。由于B是2,3-丁二醇,与HBr发生取代反应生成卤代物,再在NaOH醇溶液中发生消去反应生成H,若H分子中所有碳原子均在一条直线
7、上,可以推得G为,H为H3CCCCH3,G转化为H的化学方程式为+2NaOHH3CCCCH3+2NaBr+2H2O。(6)A的结构简式为,根据条件a可知,X分子中有3种不同环境的氢,且原子个数之比为112;根据条件b可知,X应为每个分子中含有两个羟基的环状物;根据条件c可知,每个X分子有2个羟基;根据条件d可知,X分子中没有羧基,不含有碳碳双键,则X的结构简式为。3.(2019全国)(14分)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)A的化学名称为。(2)中的官能团名称是。(3)反应的类型为,W的分子式为。(4)不同条件对反应产率的影响见下表:
8、实验碱溶剂催化剂产率/%1KOHDMFPd(OAc)222.32K2CO3DMFPd(OAc)210.53Et3NDMFPd(OAc)212.44六氢吡啶DMFPd(OAc)231.25六氢吡啶DMAPd(OAc)238.66六氢吡啶NMPPd(OAc)224.5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。(5)X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式。含有苯环;有三种不同化学环境的氢,个数比为621;1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。(6)利用Heck反应,由苯和溴乙烷为原料制备,写出合成路线。(无机试剂任选)答案:(1)间苯二酚(
9、1,3-苯二酚)(2)羧基、碳碳双键(3)取代反应C14H12O4(4)不同碱不同溶剂不同催化剂(或温度等)(5)、(6)解析:(1)的名称为间苯二酚或1,3-苯二酚。(2)中含有碳碳双键和羧基两种官能团。(3)反应的化学方程式为+2HI+2CH3I,故反应属于取代反应。由W的结构简式可推知其分子式为C14H12O4。(4)分析表格中的数据可以看出,不同碱、不同溶剂都会影响反应的产率。还可以进一步探究不同催化剂或温度等条件对产率的影响。(5)根据D的结构简式及其同分异构体X的结构条件可知,X中苯环上应有对称的两个甲基、两个对称的羟基和一个碘原子(两个甲基、两个羟基关于这个碘原子呈轴对称关系),
10、故相应的X的结构简式为或。4.(16分)已知B和E分别是生产酚醛树脂和有机玻璃的重要原料,工业上生产B和E的一种途径如图:A为苯的同系物,其一氯代物有5种;C、D、E的核磁共振氢谱图中,峰的个数分别为1、2、3;等量的E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应,在相同条件下,生成的气体体积相同。回答下列问题:(1)E分子中所含官能团的名称是,1 mol E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应,生成气体的体积均为(标准状况下)。(2)CD的反应类型是。(3)A的结构简式为,A的含有苯环的同分异构体(除A外)有种。(4)写出DE反应的离子方程式:。(5)糠醛()是一种重要的化工原料,如
11、同甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂,糠醛也可与苯酚反应生成糠醛树脂,写出该反应的化学方程式:。(6)E有多种脱水产物,其中F具有六元环状结构,G是一种聚酯高分子材料,写出F和G的结构简式:F,G。答案:(1)羧基、羟基22.4 L(2)加成反应(3)7(4)+2H2O+H+NH4+(5)(6)解析:A为苯的同系物,其一氯代物有5种,根据A的分子式可知,A为,苯与丙烯发生加成反应生成A,C、D、E的核磁共振氢谱图中,峰的个数分别为1、2、3,根据C的分子式可知C为,C与HCN发生加成反应生成D为,根据E的分子式以及等量的E分别与足量的Na和足量的NaHCO3溶液反应,在相同条件下生成的气体体积相同,可
12、知D在酸性条件下水解得到E为,比较A和C的结构、结合B的分子式可知B为。(1)E为,含有的官能团有羧基、羟基,羟基、羧基均与Na反应生成氢气,1molE与足量Na反应生成1mol氢气,羧基与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,1molE与足量NaHCO3反应生成1mol二氧化碳,故得到氢气、二氧化碳的体积在标准状况下均为22.4L。(2)CD的反应类型是加成反应。(3)A的结构简式为,A的含有苯环的同分异构体(除A外)中,苯环上若连有一个基团为CH2CH2CH3(有1种),若连有两个基团为CH3、CH2CH3,有邻、间、对3种,若连有三个CH3,根据定二移一的原则可知有3种结构,所以共有7种。(4)DE
13、反应的离子方程式为+2H2O+H+NH4+。(5)糠醛()是一种重要的化工原料,如同甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂,糠醛也可与苯酚反应生成糠醛树脂,该反应的化学方程式为。(6)E为(CH3)2COHCOOH,E有多种脱水产物,其中F具有六元环状结构,G是一种聚酯高分子材料,则F为,G为。5.(20分)有机物A为烃类化合物,质谱图表明其相对分子质量为70,其相关反应如图所示,其中B、D、E的结构中均含有2个CH3,且它们的核磁共振氢谱中均出现4组峰。ABCDE请回答下列问题:(1)D的分子式为。(2)的反应类型为(填字母)。a.还原反应b.加成反应c.氧化反应d.消去反应(3)写出下列反应的化学方程
14、式:反应:;A在催化剂条件下,反应生成高聚物:。(4)A的同分异构体中有一对互为顺反异构的链状有机物,且结构中含有2个CH3,它们的结构简式为和。(5)E的一种同分异构体能发生银镜反应,能与足量金属钠反应生成氢气,不能发生消去反应,其结构简式为。答案:(1)C5H10O(2)ab(3)(CH3)2CHCH2CH2Br+NaOH(CH3)2CHCHCH2+NaBr+H2OnCH(CH3)2CHCH2(4)(5)解析:烃A的相对分子质量为70,根据商余法,7012=510,可确定A的分子式为C5H10,B、D、E的结构中均含有2个CH3,且只有4种处于不同化学环境的H原子,结合转化关系可知A的结构
15、简式为CH(CH3)2CHCH2,B为CH(CH3)2CH2CH2Br,C为CH(CH3)2CH2CH2OH,D为CH(CH3)2CH2CHO,E为CH(CH3)2CH2COOH。(1)D的分子式为C5H10O。(2)反应是醛与H2的加成反应,属于还原反应,故a、b正确。(3)反应是卤代烃的消去反应,烯烃A发生加聚反应生成高聚物。(4)CH(CH3)2CHCH2的同分异构体中有一对互为顺反异构的链状有机物,且结构中含有2个CH3,满足条件的结构简式为CH3CHCHCH2CH3,进而可写出其顺反异构体。(5)E的一种同分异构体能发生银镜反应,则含有CHO,能与足量金属钠反应生成氢气,则含有OH,
16、不能发生消去反应,则与OH相连碳原子的邻位碳原子上无氢原子,其结构简式为。6.(18分)已知一种钯催化的交叉偶联反应可以表示为:RX+硝基还原为氨基:下面是利用钯催化的交叉偶联反应,以烯烃A(分子中含两个甲基)与苯为原料合成L(相对分子质量不超过200)的过程,其中F在浓硫酸作用下可以发生两种不同的反应分别形成H和G。(1)写出有关反应的反应类型:;。(2)写出有关反应需要的无机反应物、反应条件:,。(3)J中所含官能团的名称是,。(4)根据要求完成下列两个空格:用系统命名法给物质A命名:;写出物质L的结构简式:。(5)写出下列反应的化学方程式:CD:。D与新制的Cu(OH)2:。FG:。(6
17、)H有多种同分异构体,请写出一种符合下列条件的结构简式:。.能发生水解反应.分子中只含有两个甲基.不含环状结构答案:(1)消去反应还原反应(2)NaOH水溶液、加热液溴、铁粉(3)溴原子氨基(4)3-甲基-1-丁烯(5)+O2+2H2O+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O+2H2O(6)(其他合理答案也可)解析:Mr(B)=141,且由烯烃A与Cl2加成得到,则Mr(A)=141-71=70,7012=510,即A的分子式为C5H10,又知A分子中含两个甲基,则A的结构简式可能为CH3CHCHCH2CH3或或;由C的相对分子质量可知,C是B的水解产物,是二元醇,再由CD、DE的反应条件可推知C中含有片段,即A中含有结构,最后根据FHK并观察K的结构即可确定A的结构简式为,进而可知B为,C为,D为,E为,F为,H为;由F和G的相对分子质量对比可知,G应是两分子F脱去两分子H2O的产物,则G为。根据已知和图中信息不难推出:I为,J为,L为。