高中化学鲁科版 (2019)选择性必修3第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第1节 有机化合物的合成第2课时免费课时训练

第2课时　有机合成路线的设计　有机合成的应用

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．在有机合成中，若制得的有机化合物较纯净且易分离，在工业生产上才有实用价值。据此判断下列有机合成一般不适用于工业生产的是(　　)

A．酚钠与卤代烃作用合成酚醚：

B．乙烷与氯气在光照下制备氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl

C．萘与浓硫酸制备萘磺酸：＋HO—SO3H＋H2O

D．乙烯水化制乙醇：CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH　

2．下列是以乙烯为原料合成丙酸(CH3CH2COOH)的途径，不可能达到目的的是(　　)

A．乙烯乙醛化合物X丙酸

B．乙烯溴乙烷化合物Y丙酸

C．乙烯化合物Z丙酸

D．乙烯丙醛丙酸

3．某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线如下所示。下列说法正确的是(　　)

A．X可以发生加成反应

B．等物质的量的乙醇、X完全燃烧，消耗氧气的量不同

C．步骤②需要在氢氧化钠的乙醇溶液中反应

D．步骤①的反应类型是水解反应

4．4­溴甲基­1­环己烯的一种合成路线如下：

下列说法正确的是(　　)

A．X、Y、Z都属于芳香族化合物

B．①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取代反应

C．由化合物Z一步制备化合物Y的反应条件是NaOH醇溶液、加热

D．化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X

5.在有机合成中，常需要将官能团消除或增加，且要求过程科学、简捷，下列相关过程不合理的是(　　)

6．下列说法不正确的是(　　)

A．有机合成路线设计的思路就是通过有机反应构建目标化合物分子的碳骨架，并引入或转化成所需的官能团

B．有机合成过程可以简单表示为起始原料→中间有机化合物→目标化合物

C．逆合成分析法可以简单表示为目标化合物→中间有机化合物→起始原料

D．为减少污染，有机合成不能使用辅助原料，不能有副产物

7．下列化学反应的有机产物，只有一种的是(　　)

A．在浓硫酸存在下发生脱水反应

B．在铁粉存在下与氯气反应

C．与碳酸氢钠溶液反应

D．CH3—CH===CH2与氯化氢加成

 8.工业上合成氨的原料气之一——H2有一种来源是取自石油气，如丙烷。有人设计了以下反应途径(假设反应都能进行、反应未配平)，你认为最合理的是(　　)

A．C3H8C＋H2

B．C3H8C3H6＋H2

C．C3H8＋H2OCO＋H2

D．C3H8＋O2CO2＋H2O；H2OH2＋O2

9．氯乙烯是合成高聚物聚氯乙烯塑料的单体，工业上制氯乙烯需要以下反应：①乙炔与氯化氢制氯乙烯；②高温煅烧石灰石；③电解饱和食盐水(2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑)；④制乙炔；⑤制乙烯；⑥合成氯化氢；⑦制水煤气；⑧制盐酸；⑨制电石。

则制氯乙烯的正确操作顺序是(　　)

10．现有下列有机反应类型：①消去反应；②取代反应；③加聚反应；④加成反应；⑤还原反应；⑥氧化反应。已知CH2Cl—CH2Cl＋2NaOHCH2OH—CH2OH＋2NaCl，以丙醛为原料制取1，2­丙二醇，涉及的反应类型依次是(　　)

A．⑥④②①　　　　　　　 B．⑤①④②

C．①③②⑤  D．⑤②④①

11．对氨基苯甲酸可以甲苯为原料合成，已知苯环上的硝基可被还原为氨基：

产物苯胺还原性强，易被氧化，则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是(　　)

A．甲苯XY对氨基苯甲酸

B．甲苯XY对氨基苯甲酸

C．甲苯XY对氨基苯甲酸

D．甲苯XY对氨基苯甲酸

二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

12．以环己醇为原料有如下合成路线：

，则下列说法正确的是(　　)

A．反应①的反应条件是NaOH水溶液、加热

B．反应②的反应类型是取代反应

C．环己醇属于芳香醇

D．反应②中需加入溴水

13．在下列条件下能制得括号中物质的是(　　)

A．苯在常温下与浓硝酸混合

B．将乙烯通入水中(CH3CH2OH)

C．甲苯与氯气在光照下反应

D．乙醇在银催化下加热与氧气反应(CH3CHO)

14．塑化剂的种类很多，其中一种塑化剂的结构简式如图所示。下列关于该塑化剂的说法正确的是(　　)

A．该塑化剂能溶解在水中

B．该塑化剂苯环上的一溴代物有2种

C．若该塑化剂在人体内完全水解，会产生2种有机化合物

D．该塑化剂不可能通过酯化反应合成

15．CPAE是蜂胶的主要活性成分，它可由咖啡酸合成，其合成过程如下。下列说法不正确的是(　　)

A．1 mol CPAE与足量的NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH

B．可用金属Na检测上述反应是否残留苯乙醇

C．与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有9种

D．咖啡酸可发生聚合反应，且其分子中含有3种官能团

16．现有如下合成路线，甲经两步转化为丙，下列叙述不正确的是(　　)

A．丙中可能含有未反应的甲，可用溴水检验是否含甲

B．反应(1)的无机试剂是液溴，铁做催化剂

C．甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应

D．反应(2)属于加成反应

三、非选择题

17．肉桂醛在自然界中存在于桂油中，是一种常用的植物调味油。工业上主要以CH2===CH2和甲苯为主要原料进行合成：

请回答下列问题：

(1)E中含氧官能团的名称是____________________。

(2)反应①～④中属于加成反应的是________。

(3)反应②的化学方程式是____________________________________。

18．现有以下一系列反应，最终产物为草酸。

ABCDEF

已知B的相对分子质量比A的大79，请推测C、F的结构简式：C__________________，F__________________。

19．法国化学家V.Grignard发明的Grignard试剂(卤代烃基镁)广泛应用于有机合成中。Grignard试剂的合成方法是RX＋MgRMgX(Grignard试剂)。生成的卤代烃基镁与具有羰基结构的化合物(醛、酮等)发生反应，再水解就能合成各种指定结构的醇：

现以2­丁烯和必要的无机化合物为原料合成3，4­二甲基­3­己醇，进而合成一种分子式为C10H16O4的具有六元环的物质J，合成路线如下，H的一氯代物只有3种。

请回答下列问题：

(1)F的结构简式是__________________________。

(2)C＋D→E的反应类型是__________，F→G的反应类型是__________。

(3)写出下列反应的化学方程式(有机化合物用结构简式表示)。

A→B：____________________________________________________；

I→J：______________________________________________________。

20．现有A～F 6种有机化合物，在一定条件下，按下图发生转化。

已知烃A与氢气的相对密度是13，试回答下列问题：

(1)写出下列有机化合物的名称：

A________，B________，D________。

(2)写出下列有机化合物的结构简式：

E________________，F________________。

(3)①反应B→C的化学方程式是_________________________________

_____________________________________________________，

反应类型为________反应；

②反应C→D的化学方程式是_______________________________________

_____________________________________________________________，

反应类型为________反应；

③反应C＋E→F的化学方程式是____________________________________

_______________________________________________________________，

反应类型为________反应。

21．用甲苯生产一种常用的化妆品防霉剂，其生产过程如图(反应条件没有全部注明)。

回答下列问题：

(1)有机化合物A的结构简式为__________________________________。

(2)在合成路线中，设计第③步与第⑥步反应的目的是________________________。

(3)写出反应⑤的化学方程式：_______________________________________

________________________________________________________。

(4)写出由生成C7H5O3Na的化学方程式：

____________________________________________。

(5)下列有关说法正确的是________(填字母)。

a．莽草酸、对羟基苯甲酸都属于芳香族化合物

b．1 mol莽草酸与NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH

c．二者均可以发生酯化、氧化、加成等反应

d．利用FeCl3溶液可区别莽草酸和对羟基苯甲酸

(6)写出同时符合下列要求的的所有同分异构体的结构简式：_________________________________________________________。

a．含苯环；b.可与FeCl3溶液发生显色反应；c.一氯代物有两种；d.能发生银镜反应，不能发生水解反应。

第2课时　有机合成路线的设计　有机合成的应用

1、【B】乙烷与氯气在光照下发生取代反应，反应生成的有机物是多种氯代乙烷的混合物。

2、【A】A项中化合物X为甲醛与乙醛在碱性环境下反应生成HO—CH2—CH2—CHO，然后再发生催化氧化时不能生成丙酸，故不合理。

3、【A】乙醇在步骤①发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴单质发生加成反应生成1，2­二溴乙烷，1，2­二溴乙烷在步骤②发生水解反应生成乙二醇。X为乙烯，含有碳碳双键，能够发生加成反应，故A正确；乙醇可看成C2H4·H2O，因此等物质的量的乙醇、乙烯完全燃烧，消耗氧气的量相同，故B错误；步骤②为1，2­二溴乙烷水解生成乙二醇，反应条件为氢氧化钠的水溶液，故C错误；步骤①为乙醇发生消去反应生成乙烯，故D错误。

4、【B】X、Y、Z中的六元环不是苯环，不属于芳香族化合物；由官能团的转化可知1，3­丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X，X发生还原反应生成Y，Y发生取代反应生成Z；由化合物Z一步制备化合物Y，应发生水解反应，反应条件应为氢氧化钠水溶液、加热；Y分子中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化。

5、【B】溴乙烷可以直接在氢氧化钠水溶液中水解生成乙醇，不需要先消去，再加成。

6、【D】有机合成中可以使用辅助原料，也可以产生副产物，D项错误。

7、【C】A项可生成CH3CH===CHCH3或CH3CH2CH===CH2；B项可生成或；C项只生成；D项可生成或CH3—CH2—CH2Cl。

8、【C】这是一道与化工生产实际相联系的题目，在工业生产中应考虑经济效益，反应机理要低成本、低能耗。从所给的几种反应途径来看A、B能耗高，原料利用率低，而C项使用催化剂，能耗低，原料利用率高，D项步骤复杂，能耗高，不合适。

9、【C】制取氯乙烯最好的途径是由乙炔和HCl发生加成反应，因此需要制取乙炔和HCl。制取HCl需先制取Cl2和H2，需要利用反应③。制取乙炔需先制取CaC2，可利用生石灰和C(碳)反应制取CaC2。因此可知正确的操作顺序为C项。

10、【B】用逆合成分析法解答。

，所以从原料到目标化合物依次发生的反应类型是还原反应(或加成反应)、消去反应、加成反应、水解反应(或取代反应)。

11、【A】由甲苯制取对氨基苯甲酸时，需发生硝化反应引入硝基，再还原得到氨基，且将甲基氧化才得到羧基；因氨基易被氧化，故将甲基氧化为羧基应在还原硝基之前，否则生成的氨基也会被氧化，故先进行硝化反应，再将甲基氧化为羧基，最后将硝基还原为氨基。另外还要注意—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基，故B、C、D均错。

12、【D】本题可以采用逆推法。由产物的结构和反应③的条件知C应为二元卤代烃；则反应①应该是醇的消去反应，反应条件为浓硫酸、加热，故A错误；反应②应该是烯烃的加成反应，故B错误、D正确；环己醇分子中不含苯环，不属于芳香醇，故C错误。

13、【CD】＋HO—NO2NO2＋H2O，A项错误；CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH，B项错误；CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl，C项正确；2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，D项正确。

14、【BC】选项A，该塑化剂属于酯类，没有亲水基团，所以它不能溶解在水中。选项B，该塑化剂结构对称，苯环上不同化学环境的H原子有2种，故苯环上的一溴代物有2种。选项C，人体胃中含有盐酸，在酸性环境下该塑化剂发生水解反应生成邻苯二甲酸和2­乙基­1­己醇。选项D，根据该塑化剂的结构可知，一分子邻苯二甲酸和两分子2­乙基­1­己醇发生酯化反应即可合成该塑化剂。

15、【B】CPAE中酚羟基和酯基都能与NaOH溶液反应，A项正确。题述反应中的四种物质都能与Na反应产生氢气，所以用Na无法检验上述反应是否残留苯乙醇，B项错误。与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有9种，分别为

，C项正确。咖啡酸分子中含有碳碳双键，能发生加聚反应，且其分子中含有酚羟基、碳碳双键、羧基共3种官能团，D项正确。

16、【BD】甲与溴水发生加成反应，两个不饱和的碳原子上均增加一个溴原子生成乙，乙发生水解反应，两个Br原子被—OH取代生成丙。A项，丙中可能含有未反应的甲，由于甲分子中含有碳碳双键，可以与溴发生加成反应使溴水褪色，因此可用溴水检验是否含甲，正确；B项，反应(1)的无机试剂是溴水，若是液溴，铁做催化剂，则发生的是苯环上的取代反应，错误；C项，甲分子中含有碳碳双键，丙分子中含有醇羟基，二者均可与酸性KMnO4溶液发生反应，正确；D项，反应(2)是卤代烃的水解反应，水解反应属于取代反应，错误。

17、(1)羟基、醛基

(2)①③

(3)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O

解析：(1)由框图可知A是乙醇，B是乙醛；在碱性条件下两个醛分子间可以发生加成反应，生成羟基醛，故E中的含氧官能团为羟基和醛基。(2)从反应原理来看，两个醛分子间的反应实质是加成反应，同时乙烯和水的反应也是加成反应。

18、CH2===CH2　

解析：本题可以采用逆推法。，由乙醛在催化剂存在条件下可被氧化为乙酸可知，可被氧化为，则F为。E，由乙醇在催化剂存在条件下可被氧化成乙醛可知，可被氧化为，则E为。依次推出D为，C为CH2===CH2，B为CH3CH2Cl，A为CH3CH3。

19、(1)

(2)加成反应　消去反应

20、(1)乙炔　乙烯　乙醛

(2)CH3COOH　CH3COOC2H5

(3)①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH　加成

②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O　氧化

③CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O　酯化(或取代)

解析：烃A与氢气的相对密度是13，其摩尔质量为13×2 g/mol＝26 g/mol，故A为CH≡CH，乙炔与氢气发生加成反应生成B，B与水反应生成C，C可以连续发生氧化反应，故C为醇，则B为CH2===CH2，乙烯与水发生加成反应生成的C为CH3CH2OH，乙醇发生催化氧化生成的D为CH3CHO，乙醛进一步氧化生成的E为CH3COOH，乙酸与乙醇发生酯化反应生成的F为CH3COOCH2CH3。(1)由上述分析可知，A为乙炔，B为乙烯，D为乙醛。(2)由上述分析可知，E的结构简式为CH3COOH，F的结构简式为CH3COOC2H5。(3)①B→C是乙烯与水发生加成反应生成乙醇，反应的化学方程式为CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH，反应类型为加成反应；②C→D是乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，反应类型为氧化反应；③C＋E→F是乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O，反应类型为酯化反应或取代反应。

21、(1)

(2)保护酚羟基，防止其被氧化

解析：(1)由可知与氯气发生甲基对位取代，A的结构简式为 (2)第③步反应是CH3I与酚羟基反应生成醚键，第⑥步反应是醚键与HI反应又重新生成酚羟基，目的是保护酚羟基，防止其在第④步中被氧化。(3)反应⑤是羧酸与醇的酯化反应。(4)生成物中只有1个Na，说明只有—COOH参加反应而酚羟基没有参加反应，可选用NaHCO3溶液，而NaOH、Na2CO3均能与酚羟基反应，不能选用。(5)a项，莽草酸分子中无苯环，错误；b项，1 mol莽草酸与NaOH溶液反应，最多消耗1 mol NaOH，错误；c项，两者均有—COOH，均能发生酯化反应，—OH均能被氧化(燃烧也是氧化反应)，前者有碳碳双键，后者有苯环，均能发生加成反应，正确；d项，前者没有酚羟基，后者有酚羟基，可用FeCl3溶液区别，正确。(6)根据题意可知其结构中有—CHO和酚羟基，且根据分子中的氧原子个数可判断其结构中有两个酚羟基；一氯代物有两种，说明是对称结构。