高三化学二轮微专题突破有机化合物结构与性质要点透析提升训练.docx
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高三化学二轮微专题突破有机化合物结构与性质要点透析提升训练
2020年高三化学二轮微专题突破:
——有机化合物结构与性质
【要点透析】
1.常见官能团与性质
官能团
结构
性质
碳碳双键
易加成、易氧化、易聚合
碳碳叁键
易加成、易氧化
卤素
原子
—X(X表示Cl、Br等)
易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)
醇羟基
—OH
易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇被酸性K2Cr2O7溶液氧化)
酚羟基
—OH
极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)
醛基
易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、可还原
羰基
羧基
酸性(如乙酸的酸性强于碳酸)、易取代(如发生酯化反应)
酯基
易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解;乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)
醚键
R—O—R
可水解(如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇)
硝基
—NO2
2.常见有机反应类型
反应类型
实例
取代反应
卤代
甲烷的卤代,苯及含苯环化合物的卤代
酯化
乙酸与乙醇的酯化反应
水解
酯、油脂的水解,二糖、多糖的水解
其他
苯及含苯环化合物的硝化
加成反应
烯烃与H2、Br2、HCl等的加成,
苯及含苯环化合物与H2加成
加聚反应
乙烯、苯乙烯、氯乙烯等的加聚反应
氧化反应
燃烧氧化
绝大多数有机物易燃烧氧化
催化氧化
反应物含有—CH2OH,可以氧化为醛基
酸性KMnO4溶液的氧化
反应物含有碳碳双键、碳碳三键、羟基(—CH2OH或CHOH)、醛基(—CHO)等均可被酸性KMnO4溶液氧化,而使其褪色
银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化
葡萄糖等含醛基(—CHO)的化合物
3.有机物分子中手性碳原子和原子的共面判断
(1)有机物分子中手性碳原子的判断
与4个不同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子。
含手性碳原子的分子称为手性分子,该分子不能与其镜像重叠,像这样两个互为镜像且不能重叠的异构现象称为对映异构。
(2)有机物分子中所有原子能否共平面的判断
4.常考的官能团1mol所消耗的NaOH、H2的物质的量的确定
消耗物
举例
说明
NaOH
①1mol酚酯基消耗2molNaOH
②1mol酚羟基消耗1molNaOH
③醇羟基不消耗NaOH
H2
①一般条件下羧基、酯基、肽键不与氢气反应
②1mol羰基、醛基、碳碳双键消耗1molH2
③1mol碳碳叁键、碳氮叁键消耗2molH2
④1mol苯环消耗3molH2
⑤醋酸酐中的碳氧双键一般也不与H2反应
【提升训练】
1.(2019·江苏高考)化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A.1molX最多能与2molNaOH反应
B.Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C.X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应
D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等
解析:
选CD A错:
由结构简式可知,X中能与NaOH反应的官能团有酚酯基和羧基,1mol—COOH消耗1molNaOH,1mol—COO—(酚酯基)消耗2molNaOH,故1molX最多能与3molNaOH反应。
B错:
Y与乙酸发生酯化反应可得到X。
C对:
X、Y中均有碳碳双键,能与酸性KMnO4溶液反应。
D对:
X、Y分别与足量Br2加成后的产物分子中,手性碳原子用*标出,如图所示,两者均含3个手性碳原子。
2.(2018·江苏高考)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A.X分子中所有原子一定在同一平面上
B.Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.X→Y的反应为取代反应
解析:
选BD X分子中含有苯环,与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内,3个Br原子和—OH中的O原子在苯环所在平面内,C—O—H键呈V形且单键可以旋转,故X分子中—OH上的氢原子不一定在苯环所在平面内,A项错误;Y分子含有碳碳双键,与Br2加成后,连接甲基的碳原子连有4个不同基团,该碳原子为手性碳原子,B项正确;X分子中含有酚羟基,Y分子中含有碳碳双键,都能被酸性KMnO4溶液氧化,MnO
被还原为Mn2+而褪色,C项错误;X分子中酚羟基上的氢原子被CH2===C(CH3)CO—取代生成Y,Y中的酯基是取代反应的结果,D项正确。
3.萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是( )
A.a和b都属于芳香族化合物
B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀
解析:
选C a中没有苯环,不属于芳香族化合物,A项错误;a分子中含有连接3个碳原子的饱和碳原子,c分子中含有连接4个碳原子的饱和碳原子,a和c分子中所有碳原子不可能共平面,B项错误;a中的碳碳双键、b中与苯环相连的甲基、c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化,C项正确;与新制Cu(OH)2反应的官能团为醛基,只有c可以与新制Cu(OH)2反应,而b不能,D项错误。
4.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
下列有关化合物X的说法正确的是( )
A.分子中两个苯环一定处于同一平面
B.不能与饱和Na2CO3溶液反应
C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种
D.1mol化合物X最多能与2molNaOH反应
5.己烷雌酚的一种合成路线如下:
下列叙述正确的是( )
A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应
B.在一定条件下,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应
C.用FeCl3溶液可鉴别化合物X和Y
D.化合物Y中不含有手性碳原子
解析:
选BC A选项,化合物X在氢氧化钠水溶液作用下,只能发生取代反应,在氢氧化钠醇溶液作用下才能发生消去反应,错误;B选项,Y分子中含有酚羟基,因此可以与甲醛发生缩聚反应,正确;C选项,X分子中没有酚羟基,Y分子中有酚羟基,因此可以用FeCl3溶液来鉴别,正确;D选项,Y分子中苯环中间的两个碳原子均为手性碳原子,错误。
6.(2019·南京、盐城一模)一种2甲基色酮内酯(Y)可通过下列反应合成:
下列说法正确的是( )
A.Y分子中有2个手性碳原子
B.Y分子中所有碳原子处于同一平面
C.鉴别Y与X可用Br2的CCl4溶液
D.1molY最多可与1molNaOH反应
解析:
选A Y分子中与2个O相连的2个4价碳为手性碳原子,A正确;Y分子中有3个4价碳且相邻,故所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;X与Y中均含有C===C,都可以使Br2的CCl4溶液褪色,故Br2的CCl4溶液不可鉴别Y与X,C错误;1molY含有1mol酚羟基、1mol酯基,最多可与2molNaOH反应,D错误。
7.(2019·泰州一模)下列有关有机物X的叙述正确的是( )
有机物X
A.X分子只存在2个手性碳原子
B.X分子能发生氧化、取代、消去反应
C.X分子中所有碳原子可能在同一平面上
D.1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
解析:
选B X分子与羟基相连的碳及其下方的2个碳都是手性碳,即存在3个手性碳原子,A错误;X分子羟基能发生氧化,羟基、溴原子能被取代,羟基、溴原子邻位碳上均有氢,能发生消去反应,B正确;X分子中含有连接3个碳原子的饱和碳原子,所有碳原子不可能在同一平面上,C错误;1molX含有1mol酯基、1molBr原子,故1molX与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH,D错误。
8.(2019·常州一模)合成一种用于合成γ分泌调节剂的药物中间体,其合成的关键一步为:
下列有关化合物A、B的说法正确的是( )
A.A→B的反应为取代反应
B.A分子中所有碳原子一定在同一平面上
C.A、B均不能使酸性KMnO4溶液褪色
D.B与足量H2完全加成的产物分子中含有4个手性碳原子
解析:
选AD 比较A、B的分子结构可知,A→B的反应为取代反应,正确;A分子中—CHO与N相连,—CHO与苯环上的碳不可能在同一平面上,B错误;A、B均含有—CHO,都能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;B与足量H2完全加成的产物分子中环上有支链的3个碳、左下角与O连接的碳都是手性碳,即含有4个手性碳原子,D正确。
9.西维因是一种高效低毒杀虫剂,在碱性条件下可水解:
则下列说法正确的是( )
A.西维因分子式为C12H10NO2
B.西维因苯环上一溴取代产物有4种情况
C.可用FeCl3溶液检验西维因是否发生水解
D.在Ni催化下1mol西维因最多能与6molH2加成
解析:
选C 由西维因结构可知其分子式为C12H11NO2,A错误;西维因苯环上有7种氢原子,所以一溴代物有7种,B错误;西维因中不含酚羟基,其水解产物中含有酚羟基,可用FeCl3溶液检验,C正确;西维因中只有苯环结构可以与氢气加成,酯基的碳氧双键不能与氢气加成,所以最多能与5mol氢气加成,D错误。
10.化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。
下列有关X的说法正确的是( )
A.分子中含2个手性碳原子
B.分子中所有碳原子均处于同一平面
C.能发生银镜反应,不能发生酯化反应
D.1molX最多能与4molH2发生加成反应
解析:
选A 化合物X中五元环右侧的两个C原子为手性碳原子,A正确;由于分子中含有多个饱和碳原子,故所有碳原子不可能共面,B错误;分子中有醛基,能发生银镜反应,分子中含有醇羟基,能发生酯化反应,C错误;苯环、醛基、碳碳双键都能与H2发生加成反应,故最多能消耗5molH2,D错误。
11.合成抗凝血药物华法林的某一步反应如下。
下列说法正确的是( )
A.X能发生加成、水解、氧化反应
B.Y分子中所有碳原子可能在同一平面
C.Z分子中不含手性碳原子
D.1mol化合物X最多能与5molH2反应
解析:
选AB X中含有羟基、酯基和碳碳双键,能发生加成、水解、氧化反应,A正确;与苯环及碳碳双键连接的碳原子处于同一平面,且单键可以旋转,则Y分子中所有碳原子可能在同一平面,B正确;Z分子中有1个手性碳原子(与后一个苯环连接的碳),C错误;化合物X中有1个苯环、1个碳碳双键,则1mol化合物X最多能与4molH2反应,D错误。