学年选修5专项训练第三章 烃的含氧衍生物文档格式.docx
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解析 溴丙烷水解制丙醇属于取代反应,丙烯与水反应制丙醇属于加成反应,A错误;
甲苯硝化制对硝基甲苯属于取代反应,由甲苯氧化制苯甲酸属于氧化反应,B错误;
氯代环己烷消去制环己烯属于消去反应,而丙烯与溴制1,2二溴丙烷属于加成反应,C错误;
选项D中的两个反应均属于取代反应。
二、有机物的结构与性质
3.有一种合成维生素的结构简式为
,对该合成维生素的叙述正确的是( )
A.该合成维生素有三个苯环
B.该合成维生素1mol最多能中和5mol氢氧化钠
C.该合成维生素1mol最多能和含6mol单质溴的溴水反应
D.该合成维生素可用有机溶剂萃取
解析 该分子中只有2个苯环,A错误;
该分子中有5个羟基,其中一个是醇羟基,不能和氢氧化钠反应,所以1mol该分子最多能中和4mol氢氧化钠,B错误;
该分子中酚羟基的邻、对位共有4个H可以被取代,所以1mol该分子可以和4mol单质溴发生取代反应,还有一个碳碳双键,能和单质溴发生加成反应,所以1mol该分子最多能和含5mol单质溴的溴水反应,C错误。
4.已知氮氮双键不能与Br2发生加成反应。
苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素,结构简式如图。
下列关于苏丹红的说法中错误的是( )
A.苏丹红属于芳香族化合物
B.苏丹红能与FeCl3溶液发生显色反应
C.苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化
D.1mol苏丹红最多可与1molBr2发生取代反应
解析 由苏丹红的分子结构知该分子中含一个苯环和一个萘环,属于芳香族化合物,A项正确;
苏丹红在萘环上有—OH,是酚类有机物,B项正确;
苏丹红分子结构中苯环上有2个甲基侧链,故苏丹红能被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;
甲基上的氢原子也可与Br2发生取代反应,D项错误。
5.我国科学家发现金丝桃素对高致病性禽流感病毒杀灭效果良好,某种金丝桃素的结构简式如图所示:
下列有关金丝桃素的说法:
①属于烃的衍生物,燃烧只产生CO2和H2O
②可以发生取代、加成、酯化、消去等反应
③分子式为C17H23O3N,苯环上的一氯取代物有3种
④1mol该物质最多能和6molH2发生加成反应
其中错误的是( )
A.①和④B.②和③C.①和③D.②和④
答案 A
解析 金丝桃素中含氮元素,则其燃烧产物不只是CO2和H2O,①错;
有—OH和苯环,可发生取代、加成、酯化、消去等反应,②对;
分子式为C17H23O3N,苯环上的一氯代物有邻、间、对3种,③对;
该物质中只有苯环能与3molH2发生加成反应,④错。
三、有机合成推断
6.BPO是使面粉增白的一种添加剂。
分子结构中有两个苯环的BPO只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量不超过250,氧元素的质量分数约为26.45%。
BPO可通过下列方法得到(反应条件略):
(1)写出A的结构简式____________,反应①的反应类型为__________。
(2)写出反应②的化学方程式_______________________________________________。
(3)BPO具有对称的分子结构且分子中含有过氧键(—O—O—),但不能发生银镜反应,试写出BPO的结构简式__________________________。
解析 由A发生的反应①可知,在A的苯环上已经引入了一个碳原子,所以可推断苯与一氯甲烷反应时生成的是甲苯,再由反应①甲基上的三个氢原子都被氯原子所取代,得到的卤代烃发生水解,从所得产物可知其水解时有两个氯原子被羟基取代,而同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,自动脱去一分子水,得到相应的酰氯。
又由题中数据“氧元素的质量分数约为26.45%”和“其相对分子质量不超过250”,可得氧原子数最多有4个,再反算出其相对分子质量:
如果是4个氧原子,则相对分子质量为242;
如果是3个氧原子,则相对分子质量为181,不合理,应舍去(因为分子中含有两个苯环,同时有3个氧原子,故其相对分子质量一定大于181)。
所以可得到BPO的结构简式。
7.已知:
与
结构相似的醇不能被氧化成对应的醛或羧酸。
“智能型”高分子在生物工程中有广泛的应用前景。
PMAA就是一种“智能型”高分子材料,可用于生物制药中大分子和小分子的分离。
下面是以物质A为起始反应物合成PMAA的路线:
请填写下列空白:
(1)A的结构简式为______________________________________________________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
E→F:
_________________________________________________________________;
F→PMAA:
____________________________________________________________。
(3)E在有浓硫酸加热的条件下,除了生成F外,还可能生成一种分子内有一个六元环的有机物G,则G的结构简式为______________________________________________。
解析 本题主要考查烯烃、卤代烃、醇、醛、羧酸间的相互转化关系。
由F的结构简式,结合各物质转化的条件可知:
—COOH最初由—CH2OH氧化而来,双键由醇通过消去反应产生,而醇可由烯烃加成Cl2后再水解而生成,据此思路可顺利作答。
四、综合应用
8.常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下:
已知:
Ⅰ.RCHO+R′CH2CHO
+H2O(R、R′表示烃基或氢)
Ⅱ.醛与二元醇(如:
乙二醇)可生成环状缩醛:
(1)A的核磁共振氢谱有两种峰。
A的名称是__________。
(2)A与
合成B的化学方程式是_______________________________。
(3)C为反式结构,由B还原得到。
C的结构简式是____________________________。
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。
N由A经反应①~③合成。
a.①的反应试剂和条件是__________________________________________。
b.②的反应类型是__________。
c.③的化学方程式是___________________________________________。
(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是______________________。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是_____________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)乙醛
(4)a.稀NaOH,加热 b.加成(还原)反应
c.2CH3(CH2)3OH+O2
2CH3(CH2)2CHO+2H2O
(5)CH3COOCH===CH2
解析
(1)由A的分子式C2H4O及核磁共振氢谱有两种峰可知A为乙醛。
(2)结合信息可知A到B需要的条件为稀氢氧化钠、加热,与信息中的条件一致,得出反应:
(4)由PVB的结构可知A到E增长了碳链。
同时E还可使溴的四氯化碳溶液褪色,同时可知E中存在碳碳双键,则E为CH3CH===CHCHO,F为CH3CH2CH2CH2OH,N为CH3CH2CH2CHO。
所以①的反应试剂和条件是稀NaOH、加热,②的反应类型是加成反应,③的化学方程式是2CH3(CH2)3OH+O2
(5)由M的结构CH3COOH和PVA的结构
可以推出PVAc的单体是CH3COOCH===CH2。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是
9.阿司匹林能迅速解热、镇痛和消炎,长效缓释阿司匹林可在人体内逐步水解使疗效更佳。
用苯酚和丙酮为主要原料合成长效缓释阿司匹林的流程如图。
回答下列问题:
(1)G的结构简式为________________________________________________________,
反应Ⅰ的反应类型为____________。
(2)写出B→C的化学反应方程式:
_______________________________________。
(3)下列物质与阿司匹林互为同分异构体的有________(填字母编号)。
(4)依据提示信息,模仿以上流程图设计合成路线,以苯酚为主要原料合成
,标明每一步的反应物及反应条件(有机物写结构简式,其他原料自选)。
答案
(1)
取代反应
(3)b、c、d
解析
(1)对比反应Ⅰ反应前后的物质不难推出G的结构简式为
。
(2)由缓释阿司匹林的合成可以推知高聚物D的结构简式为
,结合反应条件可知B、C的结构简式分别为
A是由丙酮和HCN反应生成的,则A的结构简式必为
(3)所给物质与阿司匹林的结构显然不同,故只要看分子式是否相同即可。
(4)由所要合成的物质逆推,
,认真分析信息中B和G的形成过程,可见其有两种合成路线,具体见答案。
10.萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。
合成α萜品醇G的路线之一如下:
请回答下列问题:
(1)A所含官能团的名称是__________。
(2)A催化氢化得Z(C7H12O3),写出Z在一定条件下聚合反应的化学方程式:
_____________。
(3)B的分子式为__________;
写出同时满足下列条件的B的链状同分异构体的结构简式:
①核磁共振氢谱有2个吸收峰
②能发生银镜反应
(4)B―→C、E―→F的反应类型分别为__________、______________。
(5)C―→D的化学方程式为________________________________________。
(6)试剂Y的结构简式为___________________________________________。
(7)通过常温下的反应,区别E、F和G的试剂是_________________________________
和__________。
(8)G与H2O催化加成得不含手性碳原子(连有4个不同原子或原子团的碳原子叫手性碳原子)的化合物H,写出H的结构简式:
答案
(1)羰基、羧基
(4)取代反应 酯化反应(或取代反应)
(6)CH3MgX(X为Cl、Br、I)
(7)NaHCO3溶液 Na(其他合理答案均可)
(8)
解析
(1)根据A的结构简式可知A含有的官能团为羧基、羰基。
(2)A的分子式为C7H10O3,A与H2催化氢化生成Z(C7H12O3),说明A中的羰基与H2发生加成反应生成了醇,所以Z的结构简式为
,则Z发生聚合反应的化学方程式为
(3)B的分子式为C8H14O3。
要求所写B的同分异构体为链状结构,且能发生银镜反应,所以一定含有—CHO,一个醛基的不饱和度为1,而根据分子式C8H14O3可知,该分子的不饱和度为2,且该分子的核磁共振氢谱只有2个峰,说明除了—CHO中的H原子外,只有一种H原子,说明该分子结构对称,所以一定含有另一个—CHO;
另一个氧原子对不饱和度无影响,只能形成—OH或醚键,因为该分子的结构对称,所以只能是醚键,所以该分子的结构简式为
(4)B―→C发生的反应为—OH与HBr发生取代反应,生成
,C―→D根据反应条件可知发生的反应类似卤代烃的消去反应,所以D为
,D―→E是羧酸盐转化为羧酸,E为
,E―→F发生的反应为酯化反应,F为
(5)根据(4)可知C―→D发生消去反应的化学方程式为
(6)根据F的结构简式
和G的结构简式
可知,该过程发生类似题意中的已知反应
,根据F与G的结构分析可知,Y的结构简式为CH3MgX(X为Cl、Br、I)。
(7)根据E、F、G三者的结构简式可知,E中含有—COOH,既能与NaHCO3反应生成CO2又能与Na反应生成H2,G分子中含有—OH,能与Na反应生成H2而不能与NaHCO3反应,F中既不含—COOH,也不含—OH,既不能与NaHCO3反应,也不能与Na反应,所以可以用NaHCO3溶液和Na来鉴别三者。
(8)G与H2O加成的产物可能为
或
两种物质,但后者中存在手性碳原子,而前者中不存在手性碳原子,故H的结构简式为