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2019年高考化學二輪專題復習 專題十四 有機化合物及其應用講練（含解析） [考綱要求]　1.了解有機化合物中碳的成鍵特征。2.了解甲烷、乙烯、苯等烴類物質的主要性質及在化工生產(chǎn)中的重要作用。3.了解乙醇、乙酸的組成和主要性質及重要應用。4.有機化合物的組成與結構：(1)能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式；(2)了解常見有機化合物的結構，了解有機物分子中的官能團，能正確表示它們的結構；(3)了解確定有機化合物結構的化學方法和某些物理方法(如氫譜等)；(4)了解有機化合物存在異構現(xiàn)象，能判斷簡單有機化合物的同分異構體；(5)能根據(jù)有機化合物命名規(guī)則命名簡單的有機化合物；(6)能列舉事實說明有機物分子中基團之間存在相互影響。5.烴及其衍生物的性質與應用：(1)以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例，比較它們在組成、結構、性質上的差異；(2)了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應用；(3)了解鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成、結構、性質以及它們的相互聯(lián)系；(4)了解氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質，以及氨基酸與人體健康的關系。(5)了解加成反應、取代反應和消去反應和聚合反應。6.了解糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質及重要應用。7.了解常見高分子材料的合成反應及重要應用。 考點一　有機物的結構與同分異構現(xiàn)象 近幾年高考中頻頻涉及有機物分子的結構，碳原子的成鍵特征及同分異構體數(shù)目的判斷，題目難度一般較小。復習時要注意以下幾點： 1．教材中典型有機物的分子結構特征，識記典型有機物的球棍模型、比例模型，會“分拆”比對結構模板，“合成”確定共線、共面原子數(shù)目。 (1)明確三類結構模板 結構 正四面體形 平面形 直線形 模板 甲烷分子為正四面體結構，最多有3個原子共平面，鍵角為109°28′ 乙烯分子中所有原子(6個)共平面，鍵角為120°。苯分子中所有原子(12個)共平面，鍵角為120°。甲醛分子是三角形結構，4個原子共平面，鍵角約為120° 乙炔分子中所有原子(4個)共直線，鍵角為180° (2)對照模板定共線、共面原子數(shù)目 需要結合相關的幾何知識進行分析：如不共線的任意三點可確定一個平面，一條直線與某平面有兩個交點時，則這條直線上的所有點都在該相應的平面內(nèi)，同時要注意問題中的限定性詞語(如最多、至少)。 2．學會等效氫法判斷一元取代物的種類 有機物分子中，位置等同的氫原子叫等效氫，有多少種等效氫，其一元取代物就有多少種。 等效氫的判斷方法： (1)同一個碳原子上的氫原子是等效的。 如分子中—CH3上的3個氫原子。 (2)同一分子中處于軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。 如分子中，在苯環(huán)所在的平面內(nèi)有兩條互相垂直的對稱軸，故該分子有兩類等效氫。 3．注意簡單有機物的二元取代物 (1)CH3CH2CH3的二氯代物有 (2)的二氯代物有三種。 題組一　選主體，細審題，突破有機物結構的判斷 1．下列關于的說法正確的是(　　) A．所有原子都在同一平面上 B．最多只能有9個碳原子在同一平面上 C．有7個碳原子可能在同一直線上 D．最多有5個碳原子在同一直線上 答案　D 解析　此有機物的空間結構以苯的結構為中心，首先聯(lián)想苯分子是6個碳原子與6個氫原子在同一平面上，一條直線上有兩個碳原子和兩個氫原子；其次根據(jù)乙烯的平面結構與甲烷的正四面體結構；最后根據(jù)共價單鍵可以旋轉，乙烯平面可以與苯平面重合，從而推出最多有11個碳原子在同一平面上，最多有5個碳原子在同一直線上。 2.下列說法正確的是(　　) A．丙烷是直鏈烴，所以分子中3個碳原子也在一條直線上 B．丙烯所有原子均在同一平面上 C．所有碳原子一定在同一平面上 D．至少有16個原子共平面 答案　D 解析　A項，直鏈烴是鋸齒形的，錯誤；B項，CH3—CH===CH2中甲基上至少有一個氫不和它們共平面，錯誤；C項，因為環(huán)狀結構不是平面結構，所以所有碳原子不可能在同一平面上，錯誤；D項，該分子中在同一條直線上的原子有8個()，再加上其中一個苯環(huán)上的8個原子，所以至少有16個原子共平面。 1．選準主體 通常運用的基本結構類型包括：甲烷、乙烯、乙炔、苯。凡是出現(xiàn)碳碳雙鍵結構形式的原子共平面問題，通常都以乙烯的分子結構作為主體；凡是出現(xiàn)碳碳三鍵結構形式的原子共直線問題，通常都以乙炔的分子結構作為主體；若分子結構中既未出現(xiàn)碳碳雙鍵，又未出現(xiàn)碳碳三鍵，而只出現(xiàn)苯環(huán)和烷基，當烷基中所含的碳原子數(shù)大于1時，以甲烷的分子結構作為主體；當苯環(huán)上只有甲基時，則以苯環(huán)的分子結構作為主體。在審題時需注意題干說的是碳原子還是所有原子(包括氫原子等)。 2．注意審題 看準關鍵詞：“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“共面”、“共線”等，以免出錯。 題組二　判類型，找關聯(lián)，巧判同分異構體 3．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“×” (1)不是同分異構體(×) (xx·天津理綜，4A) (2)乙醇與乙醛互為同分異構體(×) (xx·福建理綜，7C) (3)互為同分異構體(×) (xx·山東理綜，11D) (4)做衣服的棉和麻均與淀粉互為同分異構體(×) (xx·廣東理綜，7B) (5)戊烷(C5H12)有兩種同分異構體(×) (xx·福建理綜，7B) (6)氰酸銨(NH4OCN)與尿素[CO(NH2)2]互為同分異構體(√) (xx·上海，2C) 4．(xx·新課標全國卷Ⅰ，7)下列化合物中同分異構體數(shù)目最少的是(　　) A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 答案　A 解析　A項，戊烷有3種同分異構體：CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3和(CH3)4C；B項，戊醇可看作C5H11—OH，而戊基(—C5H11)有8種結構，則戊醇也有8種結構，屬于醚的還有6種；C項，戊烯的分子式為C5H10，屬于烯烴類的同分異構體有5種：CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3)CH2CH3、CH2===CHCH(CH3)2、 ，屬于環(huán)烷烴的同分異構體有5種：、、、、；D項，乙酸乙酯的分子式為C4H8O2，其同分異構體有6種：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、 CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。 5．(xx·新課標全國卷Ⅱ，8)四聯(lián)苯的一氯代物有(　　) A．3種 B．4種 C．5種 D．6種 答案　C 解析　推斷有機物一氯代物的種數(shù)需要找中心對稱軸，四聯(lián)苯是具有兩條對稱軸的物質，即，在其中的一部分上有幾種不同的氫原子(包括對稱軸上的氫原子)，就有幾種一氯代物，四聯(lián)苯有5種不同的氫原子，故有5種一氯代物。 6．(xx·新課標全國卷Ⅰ，12)分子式為C5H10O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構，這些醇和酸重新組合可形成的酯共有(　　) A．15種 B．28種 C．32種 D．40種 答案　D 解析　從有機化學反應判斷酸、醇種類，結合數(shù)學思維解決問題。由分子式C5H10O2分析酯類：HCOO—類酯，醇為4個C原子的醇，同分異構體有4種；CH3COO—類酯，醇為3個C原子的醇，同分異構體有2種；CH3CH2COO—類酯，醇為乙醇；CH3CH2CH2COO—類酯，其中丙基CH3CH2CH2—(有正丙基和異丙基)2種，醇為甲醇；故羧酸有5種，醇有8種。從5種羧酸中任取一種，8種醇中任取一種反應生成酯，共有5×8＝40種。 1．由烴基突破鹵代烴、醇、醛、羧酸的同分異構體 (1)—C3H7有2種，則相應的鹵代烴、醇各有兩種；醛、羧酸各有一種。 (2)—C4H9有4種，則相應的鹵代烴、醇各有4種；醛、羧酸各有2種。 (3)—C5H11有8種，則相應的鹵代烴、醇各有8種；醛、羧酸各有4種。 注意　判斷醛或羧酸的同分異構體，直接把端基上碳原子變成醛基或羧基即可。 2．了解同分異構體的種類 (1)碳鏈異構：如正丁烷和異丁烷。 (2)位置異構：如1-丙醇和2-丙醇。 (3)官能團異構：如①醇和醚；②羧酸和酯。 3．掌握同分異構體的書寫規(guī)律 具有官能團的有機物，一般書寫順序為官能團類別異構→碳鏈異構→官能團位置異構，一一考慮，避免重寫和漏寫。 考點二　有機物的結構與性質 1．烴的結構與性質 (1)烷烴結構、性質巧區(qū)分 ①必須掌握飽和烷烴的結構特點：a.一般碳原子連接成鏈狀，但不是直線形；b.碳原子跟碳原子之間以單鍵連接；c.碳原子其余的價鍵全部被氫原子飽和。 ②必須掌握烷烴的性質：a.含碳原子個數(shù)越多的烷烴，熔、沸點越高；常溫下，一般碳原子個數(shù)為1～4的烷烴是氣體，碳原子個數(shù)為5～16的烷烴是液體，碳原子個數(shù)大于16的烷烴是固體；b.含碳原子個數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，熔、沸點越低；c.烷烴的化學性質與甲烷相似，除能發(fā)生燃燒和取代反應外，與酸、堿和其他氧化劑一般不反應。 (2)不飽和烴性質對比一覽表 烯烴、炔烴 芳香烴 加成反應 X2(混合即可)、H2(催化劑)、HX(催化劑)、H2O(催化劑、加熱)(X＝Cl、Br，下同) H2(催化劑、加熱) 取代反應 X2(Fe)、濃HNO3(濃硫酸、加熱) 氧化反應 使酸性KMnO4溶液褪色；其中R—CH===CH2、R—C≡CH會被氧化成R—COOH 苯的同系物(與苯環(huán)直接相連的碳原子上必須連有氫原子)可使酸性KMnO4溶液褪色 加聚反應 在催化劑存在下生成高分子化合物 2．官能團與有機化合物的性質 類別 通式 官能團 代表物 分子結構特點 主要化學性質 鹵代烴 一鹵代烴：R—X 多元飽和鹵代烴：CnH2n＋2－mXm 鹵原子—X C2H5Br(Mr：109) 鹵素原子直接與烴基結合 β-碳上要有氫原子才能發(fā)生消去反應，且有幾種H生成幾種烯 (1)與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應生成醇 (2)與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應生成烯 醇 一元醇：R—OH 飽和多元醇： CnH2n＋2Om 醇羥基—OH CH3OH(Mr：32) C2H5OH(Mr：46) 羥基直接與鏈烴基結合，O—H及C—O均有極性 β-碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應；有幾種H就生成幾種烯 α-碳上有氫原子才能被催化氧化，伯醇氧化為醛，仲醇氧化為酮，叔醇不能被催化氧化 (1)跟活潑金屬反應產(chǎn)生H2 (2)跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應生成鹵代烴 (3)脫水反應： 乙醇 (4)催化氧化為醛或酮 (5)一般斷O—H鍵與羧酸及無機含氧酸反應生成酯 醚 R—O—R C2H5O C2H5 (Mr：74) C—O鍵有極性 性質穩(wěn)定，一般不與酸、堿、氧化劑反應 酚 酚羥基—OH —OH直接與苯環(huán)上的碳相連，受苯環(huán)影響能微弱電離 (1)弱酸性 (2)與濃溴水發(fā)生取代反應生成沉淀 (3)遇FeCl3呈紫色 (4)易被氧化 醛 (1)與H2加成為醇 (2)被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸 酮 (1)與H2加成為醇 (2)不能被氧化劑氧化為羧酸 羧酸 (1)具有酸的通性 (2)酯化反應時一般斷羧基中的碳氧單鍵，不能被H2加成 (3)能與含—NH2的物質縮去水生成酰胺(肽鍵) 酯 酯基中的碳氧單鍵易斷裂 (1)發(fā)生水解反應生成羧酸和醇 (2)也可發(fā)生醇解反應生成新酯和新醇 氨基酸 RCH(NH2)COOH 氨基—NH2 羧基—COOH H2NCH2COOH (Mr：75) —NH2能以配位鍵結合H＋；—COOH能部分電離出H＋ 蛋白質 結構復雜不可用通式表示 酶 多肽鏈間有四級結構 (1)兩性 (2)水解 (3)變性(記條件) (4)顏色反應(鑒別)(生物催化劑) (5)灼燒分解 糖 多數(shù)可用下列通式表示：Cn(H2O)m 葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO 淀粉(C6H10O5)n 纖維素 [C6H7O2(OH)3]n 多羥基醛或多羥基酮或它們的縮合物 (1)氧化反應(鑒別)(還原性糖) (2)加氫還原 (3)酯化反應 (4)多糖水解 (5)葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇 油脂 酯基中的碳氧單鍵易斷裂 烴基中碳碳雙鍵能加成 (1)水解反應(堿中稱皂化反應) (2)硬化反應 1．迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取得到的酸性物質，其結構如下圖。下列敘述正確的是(　　) A．迷迭香酸屬于芳香烴 B．1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氫氣發(fā)生加成反應 C．1 mol迷迭香酸最多能和含5 mol NaOH的水溶液完全反應 D．迷迭香酸可以發(fā)生水解反應、加成反應和酯化反應 答案　D 解析　A項，迷迭香酸含有氧原子，不是烴，錯誤；B項，1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氫氣反應，錯誤；C項，1 mol迷迭香酸最多能和含6 mol NaOH的水溶液反應，錯誤；D項，迷迭香酸可以發(fā)生水解反應、加成反應和酯化反應，正確。 2．孔雀石綠是化工產(chǎn)品，具有較高毒性，高殘留，容易致癌、致畸。其結構簡式如圖所示。下列關于孔雀石綠的說法正確的是(　　) A．孔雀石綠的分子式為C23H25N2 B．1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與6 mol H2發(fā)生加成反應 C．孔雀石綠屬于芳香烴 D．孔雀石綠苯環(huán)上的一氯取代物有5種 答案　D 解析　A項，分子式應為C23H26N2；B項，1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與9 mol H2發(fā)生加成反應；C項，在該物質中除C、H外，還有氮元素，不屬于芳香烴；D項，上面苯環(huán)有3種，左邊苯環(huán)有2種，應特別注意右邊不是苯環(huán)。 3．尼泊金甲酯可用作化妝品防腐劑，其結構如下圖所示。下列有關說法正確的是(　　) A．能與NaHCO3反應，但不能與溴水反應 B．分子中含酯基、羥基、碳碳雙鍵等基團 C．1 mol尼泊金甲酯完全燃燒消耗7 mol O2 D．能發(fā)生水解反應、遇FeCl3發(fā)生顯色反應 答案　D 解析　尼泊金甲酯分子中含有酯基、酚羥基、苯環(huán)。A項，不能與NaHCO3反應，但能與溴水發(fā)生取代反應，錯誤；B項，分子中無碳碳雙鍵，錯誤；C項，1 mol尼泊金甲酯完全燃燒消耗8.5 mol O2，錯誤；D項，酯基能發(fā)生水解反應、酚羥基遇FeCl3發(fā)生顯色反應，正確。 4．硫酸奎寧片是一種防治熱病尤其是瘧疾的特效藥，其結構簡式如圖所示。下列關于硫酸奎寧的描述正確的是(　　) A．硫酸奎寧的相對分子質量是458 B．不能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能發(fā)生加成、取代、消去反應 D．1 mol該物質最多可與1 mol NaOH反應 答案　C 解析　A項，硫酸奎寧的分子式為C20H32N2SO8，其相對分子質量是460，錯誤；B項，分子中含有碳碳雙鍵，可以使酸性KMnO4溶液褪色，錯誤；C項，分子中含有碳碳雙鍵、羥基，故能發(fā)生加成、取代、消去反應，正確；D項，1 mol 該物質最多可與2 mol NaOH反應，錯誤。 考點三　有機物的性質與有機反應類型 1．取代反應 有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫取代反應。 (1)酯化反應：醇、酸(包括有機羧酸和無機含氧酸) (2)水解反應：鹵代烴、酯、油脂、糖類、蛋白質，水解條件應區(qū)分清楚。如：鹵代烴——強堿的水溶液；糖類——強酸溶液；酯——無機酸或堿(堿性條件水解反應趨于完全)；油脂——無機酸或堿(堿性條件水解反應趨于完全)；蛋白質——酸、堿、酶。 (3)硝化(磺化)反應：苯、苯的同系物、苯酚。 (4)鹵代反應：烷烴、苯、苯的同系物、苯酚、醇、飽和鹵代烴等。 特點：每取代一個氫原子，消耗一個鹵素分子，同時生成一個鹵化氫分子。 (5)其他：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O 2．加成反應 有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新化合物的反應叫加成反應。如烯烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應；炔烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應；苯與氫氣的反應等。 3．氧化反應 (1)與O2反應 ①點燃：有機物燃燒的反應都是氧化反應。 ②催化氧化：如醇―→醛(屬去氫氧化反應)；醛―→羧酸(屬加氧氧化反應) (2)使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應 在有機物中，如：R—CH===CH2、R—C≡CH、ROH(醇羥基)、R—CHO、苯的同系物等都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，發(fā)生的反應都屬氧化反應。 (3)銀鏡反應和使Cu(OH)2轉變成Cu2O的反應 實質上都是有機物分子中的醛基(—CHO)加氧轉變?yōu)轸然?—COOH)的反應。因此凡是含有醛基的物質均可發(fā)生上述反應(堿性條件)。 含醛基的物質：醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖。 4．還原反應 主要是加氫還原反應。能發(fā)生加氫還原反應的物質在結構上有共性，即都含有雙鍵或三鍵。如：烯烴、炔烴、苯及苯的同系物、苯酚、醛、酮、油酸、油酸甘油酯等。 5.消去反應 有機化合物在一定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子(如H2O、HX等)，而生成含不飽和鍵(碳碳雙鍵或三鍵)化合物的反應，叫做消去反應。如：鹵代烴、醇等。鹵代烴消去反應條件：強堿的醇溶液、共熱；醇消去反應條件：濃硫酸加熱(170 ℃)。 滿足條件：①鹵代烴或醇分子中碳原子數(shù)≥2；②鹵代烴或醇分子中與—X(—OH)相連的碳原子的鄰位碳上必須有H原子。 C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O CH3—CH2—CH2Br＋KOHCH3—CH===CH2＋KBr＋H2O 6．顯色反應 含有苯環(huán)的蛋白質與濃HNO3作用呈白色，加熱變黃色。 7．聚合反應 含碳碳雙鍵、碳碳三鍵的烯烴、炔烴加聚，含—OH、—COOH、—NH2官能團的物質間的縮聚 加聚： 縮聚： 該考點在非選擇題上的命題形式一直是以框圖形式給出，主要考查化學反應方程式的書寫、反應類型的判斷、官能團的類別、判斷或書寫同分異構體。 題組一　有機物性質推斷類 1．(xx·新課標全國卷Ⅰ，38)席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應用。合成G的一種路線如下： 已知以下信息： ②1 mol B經(jīng)上述反應可生成2 mol C，且C不能發(fā)生銀鏡反應 ③D屬于單取代芳烴，其相對分子質量為106 ④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫 回答下列問題： (1)由A生成B的化學方程式為_____________________________________________ ________________________________________________________________________， 反應類型為________________。 (2)D的化學名稱是________________，由D生成E的化學方程式為_____________ ________________________________________________________________________。 (3)G的結構簡式為________________________________________________________。 (4)F的同分異構體中含有苯環(huán)的還有________種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是________________________(寫出其中一種的結構簡式)。 (5)由苯及化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺： N-異丙基苯胺 反應條件1所選用的試劑為______________________，反應條件2所選用的試劑為______________________。I的結構簡式為___________________________________。 解析　A(C6H13Cl)在NaOH的乙醇溶液中加熱，發(fā)生消去反應生成B,1 mol B經(jīng)信息①反應，生成2 mol C，而C不能發(fā)生銀鏡反應，所以C屬于酮，C為，從而推知B為，A為。因D屬于單取代芳烴，且相對分子質量為106，設該芳香烴的化學式為CxHy。則由12x＋y＝106，經(jīng)討論得x＝8，y＝10。所以芳香烴D為。由F(C8H11N)核磁共振氫譜中苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫原子，所以F為，從而推出E為。 (1)A→B的反應為 ，該反應為消去反應。 (2)D為乙苯，D―→E的反應為＋HNO3＋H2O。 (3)根據(jù)C、F的結構簡式及信息⑤得： ，所以G的結構簡式為 。 (4)含有苯環(huán)的同分異構體還有： 共8種，同時—NH2還可連在—CH3或—CH2—CH3上，—CH3、—CH2—CH3也可連在—NH2上。因此符合條件的同分異構體共有19種。其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是、H3CNCH3。 (5)由信息⑤可推知合成N-異丙基苯胺的流程為 ，所以反應條件1所選用的試劑為濃HNO3和濃H2SO4混合物，反應條件2所選用的試劑為Fe和稀HCl。I的結構簡式為。 2．(xx·山東理綜，34)3-對甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體，其合成路線如下： 已知：HCHO＋CH3CHOCH2===CHCHO＋H2O (1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的A的同分異構體有________種。B中含氧官能團的名稱為________。 (2)試劑C可選用下列中的________。 a．溴水 b．銀氨溶液 c．酸性KMnO4溶液 d．新制Cu(OH)2懸濁液 (3)是E的一種同分異構體，該物質與足量NaOH溶液共熱的化學方程式為________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)E在一定條件下可以生成高聚物F，F(xiàn)的結構簡式為________________________________。 答案　(1)3　醛基　(2)bd 解析　新信息中發(fā)生的反應是甲醛斷開碳氧雙鍵，乙醛斷開α C—H鍵發(fā)生了加成反應，后再發(fā)生消去反應。由此可知B的結構簡式為，所含官能團為醛基和碳碳雙鍵；B→D是—CHO生成了—COOH，D→E是發(fā)生了酯化反應。 (1)“遇FeCl3溶液顯紫色”說明含有酚羥基；A中的醛基是不飽和的，故結構中應該還含有—CH===CH2，在苯環(huán)上有鄰、間、對3種同分異構體。 (2)將—CHO氧化成—COOH的試劑可以是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液，但不能用酸性KMnO4溶液，它能將碳碳雙鍵也氧化；也不能用溴水，它能與碳碳雙鍵加成。 (3)水解時消耗 1 mol H2O，生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同時生成2 mol H2O，故反應方程式為 (4)E中含有碳碳雙鍵，能夠發(fā)生加聚反應生成。 題組二　有機物合成題 3．(xx·新課標全國卷Ⅱ，38)立方烷()具有高度對稱性、高致密性、高張力能及高穩(wěn)定性等特點，因此合成立方烷及其衍生物成為化學界關注的熱點。下面是立方烷衍生物I的一種合成路線： 回答下列問題： (1)C的結構簡式為________________，E的結構簡式為________________。 (2)③的反應類型為________________，⑤的反應類型為________________。 (3)化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應合成： 反應1的試劑與條件為______________________；反應2的化學方程式為________ ________________________________________________________________________； 反應3可用的試劑為______________________。 (4)在I的合成路線中，互為同分異構體的化合物是________________(填化合物代號)。 (5)I與堿石灰共熱可轉化為立方烷。立方烷的核磁共振氫譜中有________個峰。 (6)立方烷經(jīng)硝化可得到六硝基立方烷，其可能的結構有________種。 答案　(1)　 (2)取代反應　消去反應 (3)Cl2/光照 　O2/Cu(其他合理答案也可) (4)G和H　(5)1　(6)3 解析　(1)(2)由流程，及兩種物質結構上的變化推知該反應為取代反應，B屬于鹵代物，在堿的乙醇溶液中會發(fā)生消去反應，生成，故C的結構簡式為，由C→D，按取代反應定義可知③為取代反應；D中含有，可以與Br2發(fā)生加成反應生成；由E與F的結構比較可知⑤為消去反應。(3)化合物A可由合成，合成路線為 ，故反應1的試劑與條件為Cl2/光照，反應3可用的試劑為O2/Cu(或其他合理答案)。 (4)根據(jù)同分異構體的概念，具有相同分子式和不同結構的物質互為同分異構體，觀察G與H的結構簡式可知兩者互為同分異構體。 (5)立方烷的8個頂點各有1個H，完全相同，即只有1種H，故核磁共振氫譜中譜峰個數(shù)為1。 (6)立方烷中有8個H，根據(jù)換元法，可知六硝基立方烷的種數(shù)與二硝基立方烷的種數(shù)相同，而二硝基立方烷可能的結構共有3種，如下所示： 故六硝基立方烷可能的結構也有3種。 4．(xx·江蘇，17)非諾洛芬是一種治療類風濕性關節(jié)炎的藥物，可通過以下方法合成： 請回答下列問題： (1)非諾洛芬中的含氧官能團為________和________(填名稱)。 (2)反應①中加入的試劑X的分子式為C8H8O2，X的結構簡式為________________。 (3)在上述五步反應中，屬于取代反應的是________(填序號)。 (4)B的一種同分異構體滿足下列條件： Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應，其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。 Ⅱ.分子中有6種不同化學環(huán)境的氫，且分子中含有兩個苯環(huán)。 寫出該同分異構體的結構簡式： ____________________________________________。 (5)根據(jù)已有知識并結合相關信息，寫出以為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下： CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3 答案　(1)醚鍵　羧基 解析　(1)—O—為醚鍵、—COOH為羧基。(2)根據(jù)A()到B()的轉化，再結合X的分子式C8H8O2，可推得X的結構簡式為。(3)第①步—Br被取代，第②步屬于加成或者還原反應，第③步—OH被取代，第④步—Br被取代，第⑤步酸性條件下—CN轉化為—COOH，反應方程式：R—CN＋3H2O―→R—COOH＋NH3·H2O，很顯然不屬于取代反應。(4)該物質與B()互為同分異構體，水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，則說明有酚羥基生成的酯基，能發(fā)生銀鏡反應，則說明是甲酸生成的酯，分子中有2個苯環(huán)，且只有6種不同化學環(huán)境的H原子，則說明該物質的結構非常對稱，因此可推斷該有機物的結構簡式為。(5)根據(jù)上述合成非諾洛芬的流程，采用逆推法，可得到答案。根據(jù)上述第②步反應，—CHO在NaBH4作用下，生成—CH2OH，根據(jù)上述反應第③步可知引入—Br，醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應，得到碳碳雙鍵，再與HBr發(fā)生加成反應，得到，再經(jīng)過上述第④步反應，在NaCN作用下生成，最后再發(fā)生上述第⑤步反應，得到最終的物質。 專題突破練 1．下列敘述中正確的是(　　) A．通過用氫氣與乙烯加成的方法除去乙烷中含有的少量乙烯 B．乙醇和汽油都是可再生能源，所以要大力發(fā)展“乙醇汽油” C．用水可區(qū)分苯、溴苯和硝基苯 D．一定條件下，用新制的Cu(OH)2懸濁液可區(qū)分葡萄糖和蔗糖 答案　D 解析　A項，乙烯和H2反應條件困難，且難以控制用量，應用通過溴水的方法除去乙烯；B項，汽油不是可再生資源；C項，用水不能區(qū)分溴苯和硝基苯，它們均在下層。 2．下列說法中正確的是(　　) A．甲烷與乙烯共1 mol，完全燃燒后生成的H2O為2 mol B．光照下，異丁烷與Cl2發(fā)生取代反應生成的一氯代物有三種 C．在酸性條件下，CH3CO18OC2H5的水解產(chǎn)物是CH3CO18OH和C2H5OH D．聚乙烯、蛋白質和纖維素都是天然高分子化合物 答案　A 解析　A項，CH4、C2H4中均含有4個H，所以1 mol CH4和C2H4的混合氣體，完全燃燒后生成的H2O為2 mol；B項，的一氯代物有兩種；C項，CH3CO18OC2H5水解生成的乙醇中含有18O；D項，聚乙烯是合成高分子化合物。 3．下列說法正確的是(　　) A．糖類、油脂、蛋白質在一定條件都能發(fā)生水解反應 B．苯只能發(fā)生取代反應，不能發(fā)生加成反應 C．棉、麻、羊毛及合成纖維完全燃燒都只生成CO2和H2O D．溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯 答案　D 解析　A項，糖類中的單糖不能發(fā)生水解反應；B項，苯與H2發(fā)生加成反應；C項，羊毛是蛋白質，它燃燒不只生成CO2和H2O；D項，溴乙烷與NaOH的醇溶液共熱發(fā)生消去反應生成乙烯。 4．(xx·重慶理綜，5)某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其結構簡式如圖(未表示出原子或原子團的空間排列)。該拒食素與下列某試劑充分反應，所得有機物分子的官能團數(shù)目增加，則該試劑是(　　) A．Br2的CCl4溶液 B．Ag(NH3)2OH溶液 C．HBr D．H2 答案　A 解析　根據(jù)該拒食素的結構簡式確定其性質，進而確定其與不同試劑反應后產(chǎn)物的結構和官能團。有機物中的碳碳雙鍵與Br2發(fā)生加成反應，使官能團數(shù)目由3個增加為4個，選項A正確；有機物中的醛基被銀氨溶液氧化為—COOH，官能團數(shù)目不變，選項B不正確；有機物中的碳碳雙鍵與HBr發(fā)生加成反應，但官能團數(shù)目不變，選項C不正確；有機物中的碳碳雙鍵、醛基與H2發(fā)生加成反應，官能團數(shù)目減少，選項D不正確。 5．(xx·山東理綜，11)蘋果酸的結構簡式為，下列說法正確的是(　　) A．蘋果酸中能發(fā)生酯化反應的官能團有2種 B．1 mol蘋果酸可與3 mol NaOH發(fā)生中和反應 C．1 mol蘋果酸與足量金屬Na反應生成1 mol H2 D．HOOC—CH2—CH(OH)—COOH與蘋果酸互為同分異構體 答案　A 解析　A項，由蘋果酸的結構簡式可知，含有羥基和羧基兩種官能團，兩者都能發(fā)生酯化反應，該選項正確；B項，蘋果酸中只有羧基能與NaOH反應，故1 mol蘋果酸只能與2 mol NaOH發(fā)生中和反應，該選項錯誤；C項，羧基和羥基都能與Na反應放出H2，故1 mol蘋果酸能與3 mol Na反應生成1.5 mol H2，該選項錯誤；D項，此結構簡式與題干中的結構簡式表示的是同一種物質，該選項錯誤。 6．(xx·海南，7改編)下列有關物質水解的說法正確的是(　　) A．蛋白質水解的最終產(chǎn)物是多肽 B．淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖 C．纖維素不能水解成葡萄糖 D．油脂水解產(chǎn)物之一是丙醇 答案　B 解析　A項，蛋白質先水解成多肽，多肽再水解成最終產(chǎn)物氨基酸，故蛋白質水解的最終產(chǎn)物是各種氨基酸，錯誤；B項，淀粉在酸的催化作用下能發(fā)生水解，淀粉的水解過程：先生成分子量較小的糊精(淀粉不完全水解的產(chǎn)物)，糊精繼續(xù)水解生成麥芽糖，最終水解產(chǎn)物是葡萄糖，正確；C項，纖維素屬于多糖，水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖，錯誤；D項，油脂是高級脂肪酸與甘油形成的酯，在酸性條件下水解生成高級脂肪酸與甘油，在堿性條件下，完全水解生成高級脂肪酸鹽(肥皂)與甘油，錯誤。 7．下列敘述正確的是(　　) A．汽油、柴油和植物油都屬于烴 B．乙烯和苯加入溴水中，都能觀察到褪色現(xiàn)象，原因是都發(fā)生了加成反應 C．乙醇既能被氧化為乙醛也能被氧化為乙酸 D．石油是混合物，通過分餾得到的各種餾分是純凈物 答案　C 解析　A項，植物油屬于高級脂肪酸甘油酯，不屬于烴；B項，乙烯和溴水發(fā)生加成反應，苯萃取溴水中的溴，二者使溴水褪色原因不同；D項，石油分餾得到的各種餾分仍是各種烴的混合物。 8．某工廠生產(chǎn)的某產(chǎn)品只含C、H、O三種元素，其分子模型如圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學鍵，如單鍵、雙鍵等)。下列對該產(chǎn)品的描述不正確的是(　　) A．官能團為碳碳雙鍵、羧基 B．與CH2===CHCOOCH3互為同分異構體 C．能發(fā)生氧化反應 D．分子中所有原子可能在同一平面 答案　D 解析　該產(chǎn)品結構簡式為。D項，因為含有甲基，分子中所有原子不可能共平面。 9．分子式為C5H12O的醇催化氧化得到的有機物不能發(fā)生銀鏡反應的醇有(　　) A．8種 B．7種 C．5種 D．3種 答案　D 解析　符合條件的同分異構體有： 10．下列芳香烴的一氯取代物的同分異構體數(shù)目最多的是(　　) A．連二苯 B．菲 C．蒽 D．連三苯 答案　B 解析　A項共3種；B項 共5種；C項共3種；D項共4種。 11．(xx·安徽理綜，26)Hagemann酯(H)是一種合成多環(huán)化合物的中間體，可由下列路線合成(部分反應條件略去)： (1)A→B為加成反應，則B的結構簡式是____________________________________； B→C的反應類型是____________________。 (2)H中含有的官能團名稱是________________________________________________； F的名稱(系統(tǒng)命名)是_____________________________________________________。 (3)E→F的化學方程式是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)TMOB是H的同分異構體，具有下列結構特征： ①核磁共振氫譜除苯環(huán)吸收峰外僅有1個吸收峰； ②存在甲氧基(CH3O—)。TMOB的結構簡式是____________________。 (5)下列說法正確的是________。 a．A能和HCl反應得到聚氯乙烯的單體 b．D和F中均含有2個π鍵 c．1 mol G完全燃燒生成7 mol H2O d．H能發(fā)生加成、取代反應 答案　(1)CH2CHCCH　加成反應 (2)羰基、碳碳雙鍵和酯基　2-丁炔酸乙酯 (3)CH3CCCOOH＋CH3CH2OH CH3CCCOOCH2CH3＋H2O (4) (5)ad 解析　(1)兩分子HCCH發(fā)生自身加成反應，其中一分子HCCH斷裂C—H鍵，另一分子HCCH斷裂CC中的一個π鍵生成B，則B為CH2CHCCH。對比B和C的分子結構可知，B→C的反應為加成反應，該反應中CH2CH—CCH斷裂CC中的一個π鍵，CH3OH斷裂O—H鍵，生成。 (2)分析H的結構簡式可知，該有機物含有羰基、碳碳雙鍵和酯基三種官能團。F的結構簡式為CH3CCCOOCH2CH3，其系統(tǒng)名稱為2-丁炔酸乙酯。 (3)E在濃H2SO4、加熱條件下與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應，生成CH3CCCOOCH2CH3，逆向推導可知，E為CH3CCCOOH，根據(jù)酯化反應原理寫出反應的化學方程式為CH3CCCOOH＋CH3CH2OHCH3CCCOOCH2CH3＋H2O。 (4)H的分子式為C10H14O3，則其同分異構體TMOB的分子式也為C10H14O3。TMOB的核磁共振氫譜除苯環(huán)吸收峰外僅有1個吸收峰，且含有—OCH3，說明其分子中含有苯環(huán)，且—OCH3所處的化學環(huán)境相同，即連接在同一碳原子上或處于苯環(huán)上對稱位置的碳原子上，結合其分子式，可知TMOB的結構簡式為。 (5)HC≡CH分子中含有碳碳三鍵，可與HCl發(fā)生加成反應得到聚氯乙烯的單體CH2===CHCl。1個C≡C鍵含有2個π鍵和1個σ鍵，1個C===O鍵含有1個π鍵和1個σ鍵，則1個CH3C≡CH、 CH3C≡CCOOCH2CH3分子中分別含有2個π鍵和3個π鍵。G的分子式為C11H16O3，則1 mol G完全燃燒生成8 mol H2O。H分子中含有羰基、碳碳雙鍵和酯基，能與H2等發(fā)生加成反應，能發(fā)生水解反應(即取代反應)。 12．(xx·安徽理綜，26)有機物F是一種新型涂料固化劑，可由下列路線合成(部分反應條件略去)： (1)B的結構簡式是________________；E中含有的官能團名稱是________。 (2)由C和E合成F的化學方程式是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)同時滿足下列條件的苯的同分異構體的結構簡式是________。 ①含有3個雙鍵?、诤舜殴舱駳渥V只顯示1個吸收峰?、鄄淮嬖诩谆? (4)乙烯在實驗室可由________(填有機物名稱)通過________(填反應類型)制備。 (5)下列說法正確的是________。 a．A屬于飽和烴 b．D與乙醛的分子式相同 c．E不能與鹽酸反應 d．F可以發(fā)生酯化反應 答案　(1)HOOC(CH2)4COOH　羥基、氨基 (3) (4)乙醇　消去反應(其他合理答案均可) (5)a、b、d 解析　根據(jù)合成路線圖中已知物質的結構簡式，推斷出其他物質的結構簡式，按照題目要求解答相關問題即可。(1)B和甲醇反應生成C，根據(jù)C的結構簡式可以判斷B為二元羧酸；E分子中有兩種官能團：氨基和羥基。(2)觀察C、E、F三者的結構簡式，可知C和E反應即為E中的HOCH2CH2NH—取代了C中的—OCH3，同時生成2分子的甲醇。(3)苯的分子式為C6H6，離飽和烴還差8個氫原子，條件①該分子中存在3個雙鍵，要滿足碳、氫比，分子中還應存在一個環(huán)狀結構；條件②說明該分子呈對稱結構，分子中氫的位置是相同的；再結合條件③即可寫出該物質的結構簡式。(4)實驗室中是利用濃硫酸和乙醇反應制取乙烯的，該反應類型為消去反應。(5)A是環(huán)己烷，屬于飽和烴，所以a項正確；D的分子式為C2H4O，其分子式和乙醛的相同，所以b項正確；E分子中含有氨基，可以和鹽酸反應，所以c項錯誤；F分子中含有羥基，可以和羧酸發(fā)生酯化反應，所以d項正確。 13．(xx·廣東，30)不飽和酯類化合物在藥物、涂料等領域應用廣泛。 (1)下列化合物Ⅰ的說法，正確的是________。 A．遇FeCl3溶液可能顯紫色 B．可發(fā)生酯化反應和銀鏡反應 C．能與溴發(fā)生取代和加成反應 D．1 mol化合物Ⅰ最多能與2 mol NaOH反應 (2)反應①是一種由烯烴直接制備不飽和酯的新方法： 化合物Ⅱ的分子式為________________，1 mol化合物Ⅱ能與________mol H2恰好完全反應生成飽和烴類化合物。 (3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分別通過消去反應獲得，但只有Ⅲ能與Na反應產(chǎn)生H2，Ⅲ的結構簡式為________________(寫1種)；由Ⅳ生成Ⅱ的反應條件為________________。 (4)聚合物可用于制備涂料，其單體結構簡式為________________。利用類似反應①的方法，僅以乙烯為有機物原料合成該單體，涉及的反應方程式為________________________________________________________________________。 答案　(1)AC (2)C9H10　4 氫氧化鈉醇溶液、加熱 解析　要分析有機化合物的性質，首先要明確官能團；要分析有機反應，首先要明確官能團的變化情況，所以解答有機化學題目，官能團的分析起著至關重要的作用。(1)通過所給物質的結構簡式可知，一個Ⅰ分子中含有兩個苯環(huán)、兩個酚羥基、一個碳碳雙鍵和一個酯基。A項，酚羥基遇氯化鐵溶液顯紫色，所以正確；B項，因為不含醛基，不能發(fā)生銀鏡反應，所以錯誤；C項，因為含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，因此可以與溴發(fā)生取代和加成反應，所以正確；D項，兩個酚羥基可以與兩分子的氫氧化鈉反應，一個酯基水解生成的羧基可以與一分子的氫氧化鈉反應，因此1 mol化合物Ⅰ最多能與3 mol氫氧化鈉反應，所以錯誤。 (2)通過觀察可知，化合物Ⅱ的分子式為C9H10；因為分子中含有一個苯環(huán)和一個碳碳雙鍵，所以1 mol該物質能和4 mol氫氣反應生成飽和烴類化合物。 (3)該小題首先確定消去反應，能夠發(fā)生消去反應的物質主要包括醇和鹵代烴，其中醇可以和鈉反應生成氫氣，所以Ⅲ應該為醇，結構簡式可以為或；化合物Ⅳ則為鹵代烴，而鹵代烴要發(fā)生消去反應，其反應條件為氫氧化鈉醇溶液、加熱。 (4)根據(jù)聚合物結構簡式可寫出其單體為CH2===CH—COOCH2CH3；根據(jù)反應①分析該反應機理，主要是通過CO將雙鍵碳和醇兩部分連接起來，雙鍵碳上的氫原子和醇羥基上的氫原子結合氧原子生成水。根據(jù)題給條件可寫出反應方程式：CH2===CH2＋H2O CH3CH2OH,2CH2===CH2＋2CO＋2CH3CH2OH＋O22CH2===CH—COOCH2CH3＋2H2O。 14.(xx·新課標全國卷Ⅰ，38)[化學——選修5：有機化學基礎] 席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應用。合成G的一種路線如下： 已知以下信息： ②1 mol B經(jīng)上述反應可生成2 mol C，且C不能發(fā)生銀鏡反應 ③D屬于單取代芳烴，其相對分子質量為106 ④核磁共振氫譜顯示F苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫 回答下列問題： (1)由A生成B的化學方程式為_____________________________________________ ________________________________________________________________________， 反應類型為________________。 (2)D的化學名稱是________________，由D生成E的化學方程式為_____________ ________________________________________________________________________。 (3)G的結構簡式為________________________。 (4)F的同分異構體中含有苯環(huán)的還有________種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是_________________________________________ ________________________________________________________________________(寫出其中一種的結構簡式)。 (5)由苯及化合物C經(jīng)如下步驟可合成N-異丙基苯胺： N-異丙基苯胺 反應條件1所選用的試劑為________________，反應條件2所選用的試劑為_____________。I的結構簡式為________________________。 解析　A(C6H13Cl)在NaOH的乙醇溶液中加熱，發(fā)生消去反應生成B,1 mol B經(jīng)信息①反應，生成2 mol C，而C不能發(fā)生銀鏡反應，所以C屬于酮，C為，從而推知B為，A為。因D屬于單取代芳烴，且相對分子質量為106，設該芳香烴為CxHy。則由12x＋y＝106，經(jīng)討論得x＝8，y＝10。所以芳香烴D為。由F(C8H11N)核磁共振氫譜中苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫原子，所以F為，從而推出E為。 (1)A→B的反應為 ，該反應為消去反應。(2)D為乙苯，D→E的反應為＋HNO3 (3)根據(jù)C、F的結構簡式及信息⑤得： (4)含有苯環(huán)的同分異構體還有： 共8種，同時—NH2還可連在—CH3或—CH2—CH3上，—CH3、—CH2—CH3也可連在—NH2上。因此符合條件的同分異構體共有19種。其中核磁共振氫譜為4組峰，且面積比為6∶2∶2∶1的是 (5)由信息⑤可推知合成N-異丙基苯胺的流程為 ，所以反應條件1所選用的試劑為濃HNO3和濃H2SO4混合物，反應條件2所選用的試劑為Fe和稀HCl。I的結構簡式為。