全国III卷化学选修5有机化学基础试题与答案.docx
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全国III卷化学选修5有机化学基础试题与答案
全国III卷化学选修5:
有机化学基础试题及答案
端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应:
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。
下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)B的结构简式为______,D的化学名称为______。
(2)①和③的反应类型分别为______、______。
(3)E的结构简式为______。
用1molE合成1,4−二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气_______mol。
(4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_____________________________________。
(5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3:
1,写出其中3种的结构简式_______________________________。
(6)写出用2−苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线___________。
38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
(1)苯乙炔(每空1分,共2分)
(2)取代反应消去反应(每空1分,共2分)
(3)4(2分,1分,共3分)
(4)
(2分)
(5)
(任意三种)(3分)
(6)
(3分)
2.(2016)18.[选修5——有机化学基础]
18-Ⅰ(6分)
下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2︓1的有
A.乙酸甲酯B.对苯二酚C.2-甲基丙烷D.对苯二甲酸
18-Ⅱ
富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。
以下是合成富马酸铁的一种工艺路线:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_____由A生成B的反应类型为_____。
(2)C的结构简式为_____。
(3)富马酸的结构简式为_____。
(4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是_____。
(5)富马酸为二元羧酸,1mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出____LCO2(标况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有____________(写出结构简式)。
18.(20分)
18-ⅠBD(6分)
18-Ⅱ(14分)
(1)环己烷取代反应(每空2分,共4分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)取少量富血铁,加入稀硫酸溶解,再滴加KSCN溶液,若溶液显血红色,则产品中含有Fe3+;反之,则无。
(2分)
(5)44.8、(每空2分,共4分)
3.(2016全国II)38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为从而具有胶黏性。
某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:
①A的相对分子质量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______,。
(2)B的结构简式为______。
其核磁共振氢谱显示为_________组峰,峰面积比为_______。
(3)由C生成D的反应类型为______。
(4)由D生成E的化学方程式为______。
(5)G中的官能团有______、______、______。
(填官能团名称)
(6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有___________种。
(不含立体结构)
38.
(1)丙酮
(2)26:
1(3)取代反应
(4)
(5)碳碳双键酯基氰基
(6)8
4.(2016全国I)38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
秸秆(含多糖物质)的综合应用具有重要的意义。
下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:
回答下列问题:
(1)下列关于糖类的说确的是______________。
(填标号)
a.糖类都有甜味,具有CnH2mOm的通式
b.麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c.用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d.淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为______。
(3)D中官能团名称为______,D生成E的反应类型为______。
(4)F的化学名称是______,由F生成G的化学方程式为______。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有______种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_________。
(6)参照上述合成路线,以(反,反)−2,4−己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选),设计制备对苯二甲酸的合成路线_______________________。
38.[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
(1)cd
(2)取代反应(酯化反应)(3)酯基、碳碳双键消去反应
(4)己二酸
(5)12
(6)
5.(2015)【选修5-有机化学基础】
18.(6分)(2015•)下列有机物的命名错误的是( )
A.
1,2,4﹣三甲苯
B.
3﹣甲基戊烯
C.
2﹣甲基﹣1﹣丙醇
D.
1,3﹣二溴丙烷
考点:
真题集萃;有机化合物命名.
分析:
题中B、C、D都为烃的衍生物,命名时注意主链的选取和编号,官能团的位置和个数以及取代基的位置和种类,A为苯的同系物,命名时注意序号之和最小,以此解答该题.
解答:
解:
A.主链为苯,从左边甲基下面第一个甲基开始编号,名称为:
1,2,4﹣三甲苯,故A正确;
B.没有标出官能团位置,应为3﹣甲基﹣1﹣戊烯,故B错误;
C.主链错误,应为2﹣丁醇,故C错误;
D.Br在1、3位置,为1,3﹣二溴丙烷,故D正确.
故选BC.
点评:
本题为2015年考题,基础性试题的考查,侧重对学生基础知识的检验和训练.该题的关键是明确有机物的命名原则,然后结合有机物的结构简式灵活运用即可.有利于培养学生的规答题能力.
19.(14分)(2015•)芳香化合物A可进行如下转化:
回答下列问题:
(1)B的化学名称为 .
(2)由C合成涤纶的化学方程式为 .
(3)E的苯环上一氯代物仅有两种,E的结构简式为 .
(4)写出A所有可能的结构简式 .
(5)写出符合下列条件的E的同分异构体的结构简式 .
①核磁共振氢谱显示苯环上仅有两种氢②可发生银镜反应和水解反应.
考点:
有机物的推断.
分析:
A水解得到三种产物,且已知乙二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应得到涤纶,那么C应为乙二醇,可以猜测A为酯类,B为羧酸钠,化学式C2H3O2Na可写成CH3COONa,即B是乙酸钠,那么A应是由乙二醇和乙酸以及另外一种酸得到的二元酯,依据A的分子式为C11H12O5,D也为羧酸钠,D经过酸化后E中应含有11﹣2﹣2=7个C,
应有:
12+2×2﹣4﹣6=6个H;
应有:
5+2﹣2﹣2=3个O,
即E为C7H6O3,且含有羧基,
(1)A在氢氧化钠的水溶液中得到B,那么B应为钠盐;
(2)乙二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成涤纶,据此书写化学反应方程式;
(3)E的苯环上一氯代物仅有两种,说明两个取代基处于对位;
(4)苯环上连接2个取代基时,有邻间对三种位置关系;
(5)符合条件①核磁共振氢谱显示苯环上仅有2种H,含2个支链处于对位,②可发生银镜反应和水解反应,为甲酸酯类,据此解答即可.
解答:
解:
(1)A在碱性条件下水解得到B,B的分子式为:
C2H3O2Na,故B是乙酸钠,故答案为:
乙酸钠;
(2)涤纶为乙二醇与对苯二甲酸发生缩聚反应生成的化合物,即和发生酯化反应,缩聚生成涤纶,反应方程式为
,
故答案为:
;
(3)由推断可以得出E为:
C7H6O3,不饱和度==5,且含有羧基,剩余部分一定为苯环和羟基,由于其一氯代物仅有两种,故羟基与羧基处于对位,故E的结构简式为:
,故答案为:
;
(4)依据分析可知:
A的结构为苯环上连接2个基团,分别为:
CH3COO﹣和﹣COOCH2CH2OH,有邻间对三种同分异构体,结构简式为:
,故答案为:
、、;
(5)E的分子式为:
C7H6O3,①核磁共振氢谱显示苯环上仅有两种氢,说明2个取代基处于对位,②可发生银镜反应和水解反应,说明是甲酸形成的酯类,故结构简式为:
,故答案为:
.
点评:
本题主要考查的是有机物的推断,主要考查的是酯类的水解,还涉及同分异构体的书写、化学反应方程式的书写等,难度较大.
(2015全国II)(15分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景.PPG的一种合成路线如下:
已知:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃:
化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质
④
冋答下列问题:
(1)A的结构简式为 .
(2)由B生成C的化学方程式为 .
(3)由E和F生成G的反应类型为 ,G的化学名称为 .
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为:
②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为 (填标号).
a.48b.58c.76d.122
(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:
1:
1的是 (写结构简式)
D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 (填标号).
a.质谱仪b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪.
考点:
真题集萃;有机物的推断.
分析:
烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,=5…10,则A为C5H10,结构为;A发生光照下取代反应生成B为,B发生消去反应生成C为,化合物C的分子式为C5H8;C发生氧化反应生成D为HOOC(CH2)3COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质,则F为HCHO,可知E为CH3CHO,由信息④可知E与F反应生成G为OHCH2CH2CHO,G与氢气发生加成反应生成H为OHCH2CH2CH2OH,D与H发生缩聚反应生成PPG(),以此来解答.
解答:
解:
烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,=5…10,则A为C5H10,结构为;A发生光照下取代反应生成B为,B发生消去反应生成C为,化合物C的分子式为C5H8;C发生氧化反应生成D为HOOC(CH2)3COOH,E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质,则F为HCHO,可知E为CH3CHO,由信息④可知E与F反应生成G为OHCH2CH2CHO,G与氢气发生加成反应生成H为OHCH2CH2CH2OH,D与H发生缩聚反应生成PPG(),
(1)A的结构简式为,故答案为:
;
(2)由B生成C的化学方程式为
,
故答案为:
;
(3)由E和F生成G的反应类型为加成反应,G的化学名称为3﹣羟基丙醛,故答案为:
加成反应;3﹣羟基丙醛;
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为
,
故答案为:
;
②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为≈58,故答案为:
b;
(5)D的同分异构体中能同时满足①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,含﹣COOH,②既能发生银镜反应,又能发生水解反应﹣COOCH,D中共5个C,则含3个C﹣C﹣C上的2个H被﹣COOH、﹣OOCH取代,共为3+2=5种,含其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:
1:
1的是,D及同分异构体中组成相同,由元素分析仪显示的信号(或数据)完全相同,故答案为:
5;;c.
点评:
本题考查有机物的推断,为高频考点,为2015年高考真题,把握合成中碳链变化、官能团变化及反应条件推断物质为解答的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,题目难度中等.
(2015全国I)38.A(C2H2)是基本有机化工原料.由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,B含有的官能团是 .
(2)①的反应类型是 ,⑦的反应类型是 .
(3)C和D的结构简式分别为 、 .
(4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 .
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式) .
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3﹣丁二烯的合成路线 .
考点:
有机物的推断.
专题:
有机物的化学性质及推断.
分析:
由分子式可知A为HC≡CH,结合乙炔(C2H2)和乙酸(C2H4O2)的分子式发现B(C4H6O2)为A与乙酸发生加成反应所得,生成B为CH2=CHOOCCH3,发生加聚反应生成,水解生成C为,由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO,HC≡CH与丙酮在KOH条件下发生加成反应生成,与氢气发生加成反应生成,在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯,异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成,以此解答该题.
解答:
解:
由分子式可知A为HC≡CH,与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3,发生加聚反应生成,水解生成C为,由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO,HC≡CH与丙酮在KOH条件下反应生成,与氢气发生加成反应生成,在氧化铝的作用下生成异戊二烯,异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成,
(1)由以上分析可知A为乙炔,B为CH2=CHOOCCH3,含有的官能团为碳碳双键和酯基,故答案为:
乙炔;碳碳双键和酯基;
(2)A为HC≡CH,与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3,在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯,
故答案为:
加成反应;消去反应;
(3)C为,D为CH3CH2CH2CHO,故答案为:
;CH3CH2CH2CHO;
(4)异戊二烯结构简式为CH2=C(CH3)﹣CH=CH2,分子中含有2个C=C键,与C=C键直接相连的原子在同一个平面上,甲基有1个H原子与C=C键也可能在同一个平面上,则共有11个原子共平面,如图所示:
顺式聚异戊二烯的结构简式为,故答案为:
11;;
(5)与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体应含有C≡C键,可能的结构简式有CH3CH(CH3)﹣C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3等,
故答案为:
CH3CH(CH3)﹣C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3;
(6)乙炔与乙醛发生加成反应生成HC≡CCHOHCH3,然后与氢气发生加成反应生成H2C=CHCHOHCH3,在氧化铝作用下加热发生消去反应生成CH2=CHCH=CH2,该题最好的方法是使用逆推法,合成路线为
,故答案为:
.
点评:
本题为2015年高考题,题目侧重烯烃、炔烃的性质的考查,有助于培养学生良好的分析能力和自学能力,难度适中,注意把握题给信息,易错点为结构的判断和同分异构体的书写.
(2014大纲全国,30)“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)③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:
C3H8XY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 。
(其他合理答案也给分)
(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,能发生银镜反应,D能被KMnO4酸性溶液氧化成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气体,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 。
答案:
(1)NaOH(或Na2CO3) ClCH2CHCH2 氯原子、碳碳双键
(2)氧化反应
(3)C16H21O2N
(4)Cl2/光照 +NaOHCH2CH—CH3+NaCl+H2O 取代反应
(5)
+HNO3(浓)
+H2O
2硝基1,4苯二甲酸(或硝基对苯二甲酸)
解析:
(1)萘酚和苯酚一样也具有弱酸性,因此可用NaOH溶液(或Na2CO3溶液)与之反应生成萘酚钠,根据B与A结构简式的不同可推知A中的钠原子被丙烯基取代,故b的结构简式为ClCH2CHCH2,它有氯原子和碳碳双键这两种官能团;
(2)有机反应中加氧或去氢是氧化,加氢或去氧是还原,B生成C是支链碳碳双键断裂,加上了O,故为氧化反应;(3)由C生成心得安的反应是C中支链末端含氧环状结构中C—O键断裂,与(CH3)2CHNH2发生了加成反应,N原子与C支链末端的C原子相连。
(4)由丙烷(C3H8)生成b(ClCH2CHCH2)可先将丙烷在光照条件下与氯气发生取代反应,生成1氯丙烷或2氯丙烷,然后在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应生成丙烯,反应的化学方程式为:
+NaOHCH2CH—CH3+NaCl+H2O或
+NaOHCH2CH—CH3+NaCl+H2O,再根据αH的取代,即在光照条件下丙烯与氯气发生取代反应生成ClCH2CHCH2;(5)1萘酚的同分异构体含有两个官能团,且被氧化的产物之一是芳香族化合物,该有机物必定含有一个苯环,根据其饱和程度和被酸性高锰酸钾溶液氧化的产物为E(乙酸)和F(C8H6O4),E与F都能与碳酸氢钠溶液反应放出CO2气体,根据F芳环上的一硝化产物只有一种,故F(C8H6O4)为对苯二甲酸。
由于D能发生银镜反应,所以D中含有醛基,再结合D的分子式是C10H8O综合推知D的结构简式是
。
.(2014课标全国Ⅱ,38)[化学—选修5:
有机化学基础](15分)
立方烷()具有高度对称性、高致密性、高力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。
下面是立方烷衍生物I的一种合成路线:
回答下列问题:
(1)C的结构简式为 ,E的结构简式为 。
(2)③的反应类型为 ,⑤的反应类型为 。
(3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成:
反应1的试剂与条件为 ;反应2的化学方程式为 ;反应3可用的试剂为 。
(4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是 (填化合物代号)。
(5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。
立方烷的核磁共振氢谱中有 个峰。
(6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有 种。
答案:
[化学—选修5:
有机化学基础](15分)
(1)
(2)取代反应 消去反应
(3)Cl2/光照
O2/Cu(4)G和H(5)1(6)3
解析:
(1)根据反应②的反应条件可知反应②是消去反应,由流程图可知,反应①是取代反应,由D的结构简式逆推可以确定C的结构简式是;与Br2发生加成反应生成E的结构简式为。
(2)反应③和反应①的反应条件相同,故反应③也是取代反应;
E的结构简式为,F的结构简式为,所以反应⑤是消去反应。
(3)解决本小题可采用逆合成分析法,,故反应1的试剂是Cl2,条件是光照;反应2的化学方程式是
;反应3可用的试剂是O2/Cu。
(4)由流程图中各物质的结构简式可知,G和H的分子式相同,二者互为同分异构体。
(5)根据立方烷的结构简式可知,立方烷中的所有氢原子都是等效氢原子,故在核磁共振氢谱图中只有1个峰。
(6)六硝基立方烷和二硝基立方烷的同分异构体的数目是相同的,本小题可以讨论二硝基立方烷的同分异构体的数目。
二硝基立方烷的同分异构体有3种:
两个硝基在立方体的一条棱上,两个硝基在面对角线上和两个硝基在体对角线上。
(2014课标全国Ⅰ,38)(15分)[化学——选修5:
有机化学基础]
席夫碱类化合物G在催化、药物、新材料等方面有广泛应用。
合成G的一种路线如下:
已知以下信息:
①R1CHO+
②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应
③D属于单取代芳烃,其相对分子质量为106
④核磁共振氢谱显示F苯环上有两种化学环境的氢
⑤RNH2+
+H2O
回答下列问题:
(1)由A生成B的化学方程式为 ,反应类型为 。
(2)D的化学名称是 ,由D生成E的化学方程式为 。
(3)G的结构简式为 。
(4)F的同分异构体中含有苯环的还有 种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为4组峰,且面积比为6∶2∶2∶1的是 (写出其中一种的结构简式)。
(5)由苯及化合物C经如下步骤可合成N异丙基苯胺:
N异丙基苯胺
反应条件1所选用的试剂为 ,反应条件2所选用的试剂为 ,Ⅰ的结构简式为 。
答案:
(1)+NaOH+NaCl+H2O 消去反应
(2)乙苯 +HNO3+H2O(3)
(4)19
或
或
(5)浓硝酸、浓硫酸 铁粉/稀盐酸
解析:
(1)分析框图可知:
AB为消去反应,生成己烯,而结合信息①和②可知C只能为丙酮(不能为丙醛),所以B的结构简式为(键线式为),所以A为(键线式为)。
(2)根据信息③可知,D仅含一个苯环,且取代基的式量为106-77=29,应为—CH2CH3,故D的结构简式为
(或写为);与混酸发生取代反应时,—NO2应取代苯环上与乙基相连碳的邻、对位碳上的氢;结合信息④可知E应为,所以D→E的化学方程式为+HNO3+H2O;F的结构简式为。
(3)结合信息⑤得C与F反应生成G的化学方程式为+
+H2O,因此,G的结构简式为
(或写为
)。
(4)F的同分异构体写法要注意思维的有序性:
苯环上有3个取代基(—CH3、—CH3、—NH2)有6种;苯环上有2个取代基,可能为—CH2CH3、—NH2,除F本身外还有2种同分异构体;可能为—NH—CH3、—CH3,有3种同分异构体;可能为—CH2—NH2、—CH3,有3种同分异构体;苯环上只有一个取代基的有5种(—CH2CH2NH2,—CH2—NHCH3,—NHCH2CH3,,
)共19种;根据题目要求F分子中的11个氢原子应为4种类型的氢原子,且分别有6个(2个—CH3对称在苯环上,或连在氮原子上)、2个、2个和1个氢原子,因此可表示为或或。
(5)逆推法:
J过程,应为J与H2加成生成N异丙基苯胺,所以结合信息⑤可知:
J为,所以I为。
(2013)18-I(6分)下列化合物中,同分异构体数目超过7个的有
A.已烷B.已烯
C.1,2-二溴丙烷D.乙酸乙酯
(2013)18-II(14分)
肉桂酸异戊酯G( )是一种香料,一种合成路线如下:
已知以下信息:
①
②C