14认识有机物--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（苏教版）

这是一份14认识有机物--江苏省2023-2024学年高三化学上学期期末专题练习（苏教版），共34页。试卷主要包含了单选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2024上·江苏苏州·高三统考期末）一种药物中间体的部分合成路线如下。下列说法正确的是
A．含有碳氧键B．、、均易溶于水
C．最多能与反应D．的反应类型均为取代反应
2．（2024上·江苏扬州·高三统考期末）已知：Ka(HCN)=5.8×10-10。精细化学品W是酸性条件下X与HCN反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示如下：
下列说法正确的是
A．X与二甲醚互为同系物B．Z中采取sp3杂化的碳原子有三个
C．W分子中存在手性碳D．溶液的酸性越强，W的产率越高
3．（2023上·江苏扬州·高三江苏省高邮中学校联考期末）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分子中所有碳原子均可能处于同一平面
B．最多能与含的浓溴水发生反应
C．X、Y在浓硫酸催化下加热可发生消去反应
D．Y与完全加成的产物分子中含有5个手性碳原子
4．（2023上·江苏泰州·高三校联考期末）化合物Z是X和Br2反应的主产物，反应机理如下：
下列说法错误的是
A．X中所有碳原子共平面
B．X→Y过程中，X和Br2断开的都是σ键
C．Z存在顺反异构体
D．Z与足量H2加成后的产物分子中有2个手性碳原子
5．（2023上·江苏南通·高三统考期末）化合物W是重要的药物中间体，可由下列反应制得：
下列有关说法正确的是
A．X分子中采取sp2杂化的碳原子有3个
B．Y分子中所有碳原子可能共平面
C．Z分子存在手性异构体
D．W分子可发生水解、加成和消去反应
6．（2023上·江苏无锡·高三统考期末）有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是
A．最多能与反应B．Y不存在顺反异构体
C．Z分子中含有2个手性碳原子D．可以用溶液鉴别化合物Y和Z
7．（2023上·江苏常州·高三统考期末）不对称催化羟醛缩合反应的循环机理如下图所示。下列说法不正确的是

A．步骤①和②的有机产物可通过红外光谱鉴别
B．步骤③和④的反应均涉及手性碳原子的生成
C．步骤⑤的产物L脯氨酸是该反应的催化剂
D．若用苯甲醛和 作为原料，也可完成上述羟醛缩合反应
8．（2023上·江苏·高三统考期末）在无水乙醇中发生单分子消去反应的机理如下。
下列说法错误的是
A．X分子中含有1个手性碳原子B．Y中C原子的杂化类型为
C．Z能使溴的溶液褪色D．X和Z均能使酸性溶液褪色
9．（2023上·江苏南通·高三统考期末）化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得：
已知：X→Y的过程中，X先与HCHO发生加成，再与HCl发生取代。下列说法正确的是
A．X分子中所有原子在同一平面上
B．X→Y的中间产物分子式为
C．Y可以发生氧化、取代和消去反应
D．1mlZ最多能与2mlNaOH反应
10．（2023上·江苏无锡·高三统考期末）分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛应用，布洛芬具有抗炎、镇痛解热的作用，但直接服用对胃、肠道有刺激性，可以对该分子进行如图所示的分子修饰。
下列有关说法不正确的是
A．甲分子最多有10个碳原子共平面B．1 ml 乙分子中σ键的数目为48 ml
C．以上三个分子都只有1个手性碳原子D．乙和丙均能在NaOH溶液中发生水解
11．（2023上·江苏苏州·高三常熟中学校考期末）药物H的结构简式如图所示，下列有关药物H的说法错误的是
A．分子中含有两种官能团
B．分子中碳原子有两种杂化类型
C．该物质苯环上的一溴代物有5种
D．一定条件下完全水解产物经酸化后都能与Na2CO3溶液反应
12．（2023上·江苏盐城·高三校联考期末）化合物Z(Sfalcne) 是一种抗胃溃疡剂，可由下列反应制得。
下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A．X分子中的碳原子一定处于同一平面
B．1 ml Y最多能与4 ml NaOH反应
C．上述合成化合物Z的反应为取代反应
D．X、Y和Z三种分子中，只有Z有顺反异构体
13．（2022上·江苏扬州·高三统考期末）已知有机物M、N、W能发生下列反应，下列说法不正确的是
A．1mlM中含有7ml碳碳σ键
B．N分子存在顺反异构体
C．M、N和W均能使酸性KMnO4溶液褪色
D．反应的副产物与足量H2反应后产物的分子中不含有手性碳原子
14．（2022上·江苏南通·高三统考期末）药物异搏定合成路线中，其中的一步转化如图：
下列说法不正确的是
A．可用FeCl3溶液检验Y中是否含有X
B．lmlY中含有lml碳氧π键
C．X分子中所有原子一定不在同一平面内
D．lmlY和足量H2加成后的分子中有5个手性碳原子
15．（2022上·江苏南通·高三统考期末）制备重要的有机合成中间体I的反应如下。下列说法正确的是
A．该反应属于取代反应
B．可用少量酸性高锰酸钾鉴别苯甲醛和2-环己烯酮
C．2-环己烯酮存在顺反异构体
D．中间体I与足量H2完全加成后所得分子中含有3个手性碳原子
二、填空题
16．（2021上·江苏徐州·高三校考期末）丹参素不仅在治疗冠心病、心绞痛方面有独特的疗效，还具有改善微循环、抗菌消炎、抗氧化等广泛的药理作用。丹参素一种衍生物的合成路线如下：
(1)B中含氧官能团的为 和 (填官能团名称)
(2)第⑤步反应的类型是 。
(3)第⑥步反应的化学方程式为 。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式 。
①遇氯化铁溶液显紫色
②能发生银镜反应和水解反应
③分子中有五种不同化学环境的氢原子
(5)已知：HCHO + CH3CHO→，请写出以 、CH3CH2OH为原料合成 的路线流程图(无机试剂可任选) 。合成路线流程图如下：CH3CH2OHCH2=CH2CH3CH3
17．（2019上·江苏泰州·高三统考期末）那可汀是一种药物，该药适用于刺激性干咳病人服用，无成瘾性。化合物I是制备该药物的重要中间体，合成路线如下：
（1）化合物A中的官能团名称为 (写两种)。
（2）设计反应A→B的目的为 。
（3）化合物C的分子式为C10H11O4I，写出C的结构简式： 。
（4）化合物I的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①分子中含有硝基(—NO2)且直接连在苯环上；②分子中只有3种不同化学环境的氢。
（5）写出以 和 为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
三、解答题
18．（2024上·江苏苏州·高三统考期末）二氢荆芥内酯可用作驱虫剂，其人工合成路线如下：
(1)中官能团的名称为 。
(2)化合物中杂化的碳原子数目之比为 。
(3)化合物的结构简式为 。
(4)写出同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式： 。
分子中含苯环，但与溶液不显色；核磁共振氢谱有5组峰；铜作催化剂加热条件下与反应生成一元醛。
(5)写出以和为原料制备的合成路线流程图 (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程示例见本题题干)。
19．（2023上·江苏盐城·高三校考期末）药物瑞德西韦对新型冠状病毒有抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体，其合成路线如图：
已知：①；
②。
回答下列问题：
(1)C物质中含氧官能团名称是
(2)B的结构简式为 。
(3)已知E分子中含两个Cl原子，则E在一定条件下生成F的化学方程式为 。
(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体，写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式： (不考虑立体异构)。
①能发生银镜反应，遇溶液不显色；②能发生水解反应，且1mlX最多可消耗4mlNaOH；③苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
(5)请结合已知信息，写出以 为原料制备化合物的合成路线 (无机试剂任选，合成路线示例见本题题干)。
20．（2023上·江苏泰州·高三校联考期末）化合物H是合成一种降血压药的中间体，其部分合成路线如下：

(1)B分子中采取sp2杂化的碳原子数目为 。
(2)D→E的反应类型为 。
(3)F的分子式是C10H14O4，其结构简式为 。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，其结构简式为 。
① 属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；
② 酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子。
(5)已知： ＋CH3COOH。写出以 、CH3OH和C2H5ONa为原料制备 的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
21．（2023上·江苏南通·高三统考期末）化合物G是一种重要的药物中间体，其合成路线如图：
(1)分子中σ键和π键数目之比为 。
(2)C→D发生的反应类型为加成反应，写出D的结构简式： 。
(3)F→G的反应类型为 。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： 。
①能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有1个手性碳原子；
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)已知①苯酚和α，β不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生反应：① + ；② 。写出以 、CH2(COOH)2和CH3OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 。
22．（2023上·江苏盐城·高三盐城中学校考期末）酮基布洛芬片具有镇痛、消炎及解热作用，副作用小，毒性低。其合成路线如图所示：

(1)1ml A分子中含有的σ键数目为 。
(2)酮基布洛芬中官能团的名称为 ，反应③的反应类型为 。
(3)E的结构简式为 。
(4)G是C的同分异构体，同时符合下列条件。写出G的结构简式： 。
①分子中含有苯环(不含其它环)，且该化合物属于酰胺类；
②与FeCl3溶液作用显紫色。
③分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1：2：2：2
(5)以乙烷和碳酸二甲酯()为原料(无机试剂任选)，设计制备异丁酸[(CH3)2CHCOOH]的合成路线。
参考答案：
1．A
【详解】A．X中酯基含碳氧键，碳氧双键中含有1个键，根据酯基和X的结构，1mlX中含有碳氧键，故A正确；
B．X易溶于乙醇，不溶于水，故B错误；
C．Z中含有酰胺键和酯基，均能和NaOH反应，最多能与反应，故C错误；
D．X到Y属于还原反应，故D错误；
故答案选A。
2．C
【详解】A．X的名称为2，3-环氧丙烷，为环状有机化合物，而二甲醚为链状有机化合物，二者不互为同系物，A项错误；
B．Z中和中的碳原子为杂化，所以Z中采取杂化的碳原子有两个，B项错误；
C．通过流程图可知，W的结构简式为，其第二个碳连接四个不同的基团，所以W分子中存在手性碳，C项正确；
D．溶液酸性越强，生成的Y越多，但HCN是弱酸，存在电离平衡：，溶液酸性越强，越抑制HCN的电离，HCN电离出的越少，W的产率不一定越高，D项错误；
故选C。
3．B
【详解】A．由结构简式可知Y中存在与三个碳原子直接相连的饱和碳原子，该碳原子呈四面体构型，所有碳原子不可能处于同一平面上，故A错误；
B．X中含有2个酚羟基邻、对位氢原子可与溴单质发生取代反应，含有1个碳碳双键能与溴单质发生加成反应，则1mlX最多能与3ml溴单质反应，故B正确；
C．X、Y均不含醇结构，不能发生消去反应，故C错误；
D．Y与完全加成后生成： ，该物质中含6个手性碳原子如图： ，故D错误；
故选：B。
4．B
【详解】A．由苯和乙炔的结构可知，X()中，红线上的碳原子一定共直线，方框内的所有原子一定共平面，则X分子中的所有碳原子一定共平面，A正确；
B．X→Y过程中，Br2断开的是Br-Br键，属于σ键，X分子中断裂碳碳三键中的一个键，属于π键，B错误；
C．Z分子中含有碳碳双键，且每个双键碳原子上都连接不同的原子或原子团，所以存在顺反异构体，C正确；
D．Z与足量H2加成后的产物分子中，与-Br相连的两个碳原子所连有的原子或原子团都不相同，所以有2个手性碳原子，D正确；
故选B。
5．C
【详解】A．X分子中苯环上、碳碳双键上、碳氧双键上碳原子均为sp2杂化，共9个，A错误；
B．Y中六元环为饱和碳原子形成的，所有碳原子不可能共平面，B错误；
C．Z分子中存在手性碳原子：右侧六元环中与两个碳氧双键都相连的碳原子，故Z分子存在手性异构体，C正确；
D．W中含苯环和碳氧双键，能发生加成反应；与羟基直接相连的第二个碳原子上含氢原子，能发生消去反应，不能发生水解反应，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．X中酯基水解生成的羧基和酚羟基能和NaOH以1 : 1反应，醇羟基和NaOH不反应，X水解生成1个羧基和1个酚羟基，所以1ml X最多消耗2mlNaOH，选项A正确；
B．Y分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同原子或原子团，所以存在顺反异构，选项B错误；
C．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Z中连接苯环的饱和碳原子为手性碳原子，只有1个，选项C错误；
D．Y和Z都含有羧基，都可与碳酸氢钠溶液反应，则不能用碳酸氢钠溶液鉴别，选项D错误；
答案选A。
7．D
【详解】A．①和②的有机产物分别为 、 ，两者含有不同的官能团，可通过红外光谱鉴别，A正确；
B．同一碳原子连接四个不同的原子或者原子团的碳原子为手性碳原子，步骤③和④的生成物均有手性碳原子的生成，B正确；
C．L脯氨酸在步骤①参与反应，在步骤⑤又生成，是该反应的催化剂，C正确；
D．苯甲醛和 均含有苯环，且不含羧基，上述羟醛缩合反应不存在苯环的转化和生成，则不可完成上述羟醛缩合反应，D错误；
故选D。
8．B
【详解】A．根据X的结构简式，分子中含有1个手性碳原子，A正确；
B．Y中C原子的杂化类型有和，B错误；
C．Z分子中含有碳碳双键，能使溴的溶液褪色，C正确；
D．X与苯环链接的碳原子能被高锰酸钾氧化，Z分子中含有碳碳双键，能使酸性溶液褪色，D正确；
故选B。
9．B
【详解】A．X分子中含有，为四面体结构，不是所有原子都在一个平面上，A错误；
B．X→Y的中间产物为，分子式为，B正确；
C．Y可以发生氧化、取代，但不能发生消去反应，C错误；
D．有2ml酯基，其中还1ml酯基水解生成酚羟基，最多能与反应，D错误；
故选B。
10．A
【详解】A．甲分子含有1个苯环，与苯环上连接的碳原子一定共平面，其余单键相连碳原子可通过旋转得出最多1个碳原子在其平面上，所以甲分子中最多有11个碳原子共平面(即)， ，A错误；
B．乙分子的化学式为，σ键的数目为=48，所以1 乙分子中σ键的数目为48 ，B正确；
C．手性碳原子是指，同一个碳原子上链接4个不同的原子或原子团，苯环上没有手性碳原子，甲基、亚甲基上没有手性碳原子，双键上没有手性碳原子，故以上三个分子的结构分析，都只有1个手性碳原子，即与苯环直接相连且连有一个甲基的碳原子，C正确；
D．乙中含有肽键，丙中含有酯基，均能在溶液和稀溶液中发生水解反应，D正确；
故选A。
11．C
【详解】A．根据图示可知该物质分子中含有Cl、羰基两种官能团，A正确；
B．在该物质分子中饱和C原子采用sp3杂化；苯环的上的C原子及羰基C原子采用sp2杂化，故分子中碳原子有两种杂化类型，B正确；
C．C-N单键可以旋转，则根据物质分子结构可知：该物质苯环上的一溴代物有6种，C错误；
D．该物质分子中含与苯环连接的Cl原子，水解产物酸化可得HCl及酚羟基，它们都可以与Na2CO3溶液反应，D正确；
故合理选项是C。
12．D
【详解】A．X分子中与碳碳双键、苯环、醚键氧原子和醛基相连的碳原子共平面，由于单键可以旋转，则X分子中的碳原子可能处于同一平面，故A错误；
B．Y分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应，则1mlY最多能与1mlNaOH反应，故B错误；
C．由方程式可知，X与Y生成Z的反应为醛基加成反应、羟基消去反应，不是取代反应，故C错误；
D．X、Y分子中碳碳双键连有相同的甲基，没有顺反异构体，Z分子中两端碳碳双键连有相同的甲基，但中间的碳碳双键的两个碳原子连有不同的原子团，则Z有顺反异构体，故D正确；
故选D。
13．B
【详解】A．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，由图可知，1mlM中含有7ml碳碳σ键，A正确；
B．N分子碳碳双键一端存在2个氢原子，不会存在顺反异构体，B错误；
C．M、W苯环上含有甲基、N含有碳碳双键，故均能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；
D．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；根据反应的原理可知，反应的副产物为，与足量H2反应后产物为，其分子中不含有手性碳原子，D正确；
故选B。
14．D
【详解】A．由题干信息可知，X中含有酚羟基，Y中不含，故可用FeCl3溶液检验Y中是否含有X，A正确；
B．由题干信息可知，1个Y分子中含有1个碳氧双键，故lmlY中含有lml碳氧π键，B正确；
C．由题干信息可知，X分子中含有饱和碳，故X分子中所有原子一定不在同一平面内，C正确；
D．由题干Y的结构简式可知lmlY和足量H2加成后的分子中有4个手性碳原子，如图所示： ，D错误；
故答案为D。
15．D
【详解】A．如图所示： ，2-环己烯酮中C-H断裂，与苯甲醛在羰基上发生了加成反应，故A错误；
B．苯甲醛含有醛基，可被酸性高锰酸钾溶液氧化使酸性高锰酸钾溶液褪色，2−环己烯酮含有碳碳双键，也能被酸性高锰酸钾溶液氧化使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；
C．受2-环己烯酮的立体结构所限，2-环己烯酮的碳碳双键所连的两个氢原子不可能呈现反式异构，故C错误；
D．I与足量完全加成后所得分子为 ，所得分子中含有3个手性碳原子，如图所示： ，故D正确；
故答案为：D。
16． 肽键 羧基 还原反应 + NaHCO3→+ CO2↑ + H2O 或 CH3CH2OHCH3CHO
【分析】B的结构中含有氧元素的官能团为羧基和肽键，E到F为羰基变成羟基，为还原反应；遇到氯化铁显紫色说明含有酚羟基，能发生银镜反应和水解反应说明含有甲酸酯基，根据5种不同环境的氢原子分析结构有对称性，据此回答。
【详解】(1)从B的结构简式可知含氧官能团的为肽键和羧基；
(2)对比E、F的结构可知，E中羰基转化为羟基，属于还原反应；
(3)由F、G的结构可知，F中羧基与碳酸氢钠反应生成G，反应还生成二氧化碳和水，化学方程式为+ NaHCO3→+ CO2↑ + H2O；
(4)①遇氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟基；②能发生银镜反应和水解反应，说明含有甲酸形成的酯基；③分子中有五种不同化学环境的氢原子，应为对称结构，为2个乙基关于羟基和甲酸酯基对称，结构简式为：或；
(5)乙醇催化氧化生成乙醛，乙醛和苯甲醛发生加成反应生成，再发生催化氧化反应生成，用还原NaBH4生成，最后与乙醇发生酯化反应生成，合成路线为：CH3CH2OHCH3CHO 。
17． 醚键、醛基 防止醛基在后继步骤中反应或保护醛基
【分析】分析合成路线中各步转化的基团。A→B过程中>C=O转变为-CH(OCH3)2，对比B和D分子结构可知苯环一个氢原子被-OCH3取代了，所以C的结构为，C的分子式为C10H11O4I。D→E过程又将-CH(OCH3)2还原为>C=O，这是为了保护A分子中的醛基。E→F是-CHO上氧被-NHCH2CH(OCH3)2基团取代，F→G又是氮原子上的氢被-CH3取代，G→H过程形成杂环，H→I过程消去-OH，最后得I。
【详解】(1)从A分子结构式分析可知，A分子含有醚键和醛基两种官能团。
(2)从合成路线A→E看，设计反应A→B的目的是防止醛基在后继步骤中反应，起到保护醛基的作用。
(3)对比B和D分子结构可知苯环一个氢原子被-OCH3取代了，而B→C条件中有I2参加反应，又因C的分子式为C10H11O4I，可推知C的结构为。
(4) 化合物I的分子式为C12H15O3N，根据限定条件可知，该同分异构体中含有1个-NO2，1个苯环，因为只有3种不同化学环境的氢原子，所以侧链的6个碳原子和1个氧原子分布高度对称。故该同分异构体的结构简式为。
(5)目标产物（ ）中有一个含氮原子的六圆环，可仿照题干合成路线F→H的过程，因此必须先将原料（）转化为，再仿照F→G过程将 取代-NHCH2CH(OCH3)2基团中氮上氢原子。合成路线流程图为
【点睛】本题难点在于有机物结构的推断，推断时注意研究题给信息中所给反应的断键、成键原理，注意分析流程图中有机物分子中碳原子数、氢原子数、氧原子数等特定原子个数的变化；特别要关注有机分子的碳链骨架、官能团的变化；箭头上的反应条件往往是推断有机物官能团种类的重要依据。
18．(1)碳溴键，酯基
(2)4：1
(3)
(4)
(5)
【分析】根据反应流程可知，A中醛基发生氧化生成B为，B和CH3OH发生酯化反应得到C，C中双键和HBr在过氧化物条件下生成D，D中Br和酯基发生分子内成环反应得到E，E在LiAlH4和无水TFH生成F，F中羟基和高锰酸钾发生氧化生成羧基得到G，G中两个羧基脱水生成H，据此分析解题。
【详解】（1）中官能团的名称为碳溴键，酯基，故答案为碳溴键，酯基。
（2）分子中，羧基的碳为杂化，有2个，其余碳为杂化，有8个，杂化的碳原子数目之比为4：1，故答案为4：1。
（3）据分析可知，化合物的结构简式为，故答案为。
（4）分子中含苯环，但与溶液不显色，说明羟基不与苯环连接；核磁共振氢谱有5组峰；铜作催化剂加热条件下与反应生成一元醛，同时同时满足下列条件的的一种同分异构体的结构简式可以为，故答案为。
（5）以和为原料制备，制备流程图可以为，故答案为。
19．(1)硝基、酯基
(2)
(3)+→+HCl
(4)
(5)
【分析】根据C的结构简式，以及A→B→C的反应条件，推出A为苯酚（），A与浓硝酸发生硝化反应，在对位上引入硝基，即B的结构简式为；D发生信息①反应生成E，由(3)可知E分子中含两个Cl原子，结合F的结构简式可知E为，E和A发生取代反应生成F；根据信息②可知G与HCN发生加成反应生成H，H依次在NH3、H+/H2O条件下反应最终得到I，根据I的结构简式逆推H为HOCH2CN，G为HCHO，I发生酯化反应生成J，可知J的结构简式为；F、J发生取代反应生成K；
【详解】（1）由C结构可知，C含有硝基、酯基；
（2）由分析可知，B为；
（3）由分析可知，E为，E和A发生取代反应生成F，反应为：+→+HCl；
（4）物质C除苯环外还有两个不饱和度，其同分异构体①能发生银镜反应，遇溶液不显色，则含有醛基或甲酸酯基，不含酚羟基；②能发生水解反应，且1ml X最多可消耗4ml NaOH，含有酯基或酰胺基；③苯环上有两种不同化学环境的氢原子，说明结构对称；若该同分异构体分子的苯环上连有两个HCOO-，则1ml X可消耗4ml NaOH，可能的结构为，若苯环上连有一个HCOO-，则其对位上为-NHCOOH也符合条件，结构简式为；
（5）采用逆推法，产物可由发生分子间酯化反应得到，结合信息②，可由与HCN发生加成反应后在酸性条件下水解得到，可由发生氧化反应制得，可由发生水解反应制得，由此可写出合成路线为：。
20．(1)2
(2)取代反应
(3)
(4) 、 、 、 或其他合理答案
(5)
【分析】A为 ，其与C2H5ONa作用的产物再与H+作用，生成B为 ；B与 在加热条件下反应生成C为 ；C与浓HCl反应生成D为 ；D与CH3OH、SOCl2作用生成E为 ；E与K2CO3反应的产物再与H+作用，生成F的分子式是C10H14O4，从G中可以看出，E中的-CH2COOCH3转化为-CH2COOH，从而得出F的结构简式为 ；F与 在DMAF、DCC作用下生成G为 ；G与POCl3作用生成H为 。
【详解】（1）B为 ，B分子中采取sp2杂化的碳原子，其价层电子对数为3，符合此条件的碳原子为羰基和酯基中的碳原子，所以采取sp2杂化的碳原子的数目为2。答案为：2；
（2）D( )与CH3OH在SOCl2作用下发生酯化反应，生成E( )等，反应类型为取代反应。答案为：取代反应；
（3）由分析可知，F的分子式是C10H14O4，其结构简式为 。答案为： ；
（4）C的结构简式为 ，它的一种同时满足下列条件：“①属于芳香族化合物，苯环上有2个取代基；②酸性条件下水解，得到的2种产物中均含有3种不同化学环境的氢原子”的同分异构体中，应含有1个苯环、1个酯基(-COOR)、1个-NO2或-NO，且苯环上的两个取代基在对位上，考虑不含苯环的一种水解产物中氢原子只有3种，分子中应含有3个甲基，则其结构简式为 、 、 、 或其他合理答案。答案为： 、 、 、 或其他合理答案；
（5）由 ，需将六元环转化为五元环，应使用题给流程图中A→B的信息，此时应将 氧化为 ，再酯化为 ，从而转化为 ，再将羰基还原为醇羟基、最后发生消去，从而制得 。合成路线流程图为： 。答案为： 。
【点睛】合成有机物时，可采用逆推法。
21．(1)14∶3
(2)
(3)取代反应
(4) 或
(5)
【分析】由题干合成流程图转化信息可知，由D的分子式和C、E的结构简式以及C到D、D到E的转化条件可知，D的结构简式为：，(4)已知F的分子式为：C12H14NO2F ，则F同时满足条件①能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基，分子中含有1个手性碳原子即有1个同时连有4个互不相同原子或原子团的碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢，由此确定该同分异构体的结构简式；(5)本题采用逆向合成法，根据题干已知信息①可知，可由，根据已知信息②可知，可由在BBr3作用下转化而得，由题干B到C的转化信息可知，可由和CH3OH发生酯化反应得到，由题干A到B的转化信息可知，可由和CH2(COOH)2在一定条件下转化而得，可由原料催化氧化得到，据此确定合成流程，据此分析解题。
【详解】（1）已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键，故分子 中含有C、N三键、C、O三键，故其σ键和π键数目之比为14:3，故答案为：14:3；
（2）由分析可知，C→D发生的反应类型为加成反应， D的结构简式为：，故答案为：；
（3）由题干转化信息可知，F→G的反应为醇羟基和酚羟基之间脱水形成醚键，故该反应的反应类型为取代反应，故答案为：取代反应；
（4）已知F的分子式为：C12H14NO2F ，则F同时满足条件①能与FeCl3溶液发生显色反应即含有酚羟基，分子中含有1个手性碳原子即有1个同时连有4个互不相同原子或原子团的碳原子；②分子中有4种不同化学环境的氢；该同分异构体的结构简式有： 或 ，故答案为： 或 ；
（5）本题采用逆向合成法，根据题干已知信息①可知，可由，根据已知信息②可知，可由在BBr3作用下转化而得，由题干B到C的转化信息可知，可由和CH3OH发生酯化反应得到，由题干A到B的转化信息可知，可由和CH2(COOH)2在一定条件下转化而得，可由原料催化氧化得到，据此确定合成流程为：，故答案为：。
22．(1)18ml
(2) 酮羰基、羧基 取代反应
(3)
(4)
(5)CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2CN
【分析】由题干合成流程图中，B、D的结构简式和C的分子式以及B到C、C到D的转化条件可知，C的结构简式为： ，由D、F的结构简式和E的分子式以及D到E、E到F的转化条件可知，E的结构简式为：，(5)由题干流程图中F转化为酮基布洛芬的信息可知，(CH3)2CHCOOH可由(CH3)2CHCN在酸性条件下水解得到，由E到F的转化信息可知，(CH3)2CHCN可由CH3CH2CN和在Na2CO3环境中转化制得，由B到C的转化信息可知，H3CH2CN可由CH3CH2Cl和NaCN转化而得，CH3CH3和Cl2在光照条件下可得CH3CH2Cl，由此确定合成路线，据此分析解题。
【详解】（1）由题干合成流程图中，A的结构简式可知，A分子中含有8个碳碳σ键，7个碳氢σ键，2个碳氧σ键和1个氢氧σ键，故1ml A分子中含有的σ键数目为18ml，故答案为：18ml；
（2）由题干流程图中，酮基布洛芬的结构简式可知，酮基布洛芬中官能团的名称为酮羰基、羧基，反应③即，故该反应的反应类型为取代反应，故答案为：酮羰基、羧基；取代反应；
（3）由分析可知，E的结构简式为 ，故答案为： ；
（4）已知C的分子式为：C9H7NO2，则C同时符合条件：①分子中含有苯环(不含其它环)，且该化合物属于酰胺类，即含有酰胺基，②与FeCl3溶液作用显紫色即含有酚羟基，③分子中不同化学环境的氢原子个数之比是1：2：2：2即有4中不同环境的氢原子的同分异构体G，G的结构简式为： ，故答案为：；
（5）由题干流程图中F转化为酮基布洛芬的信息可知，(CH3)2CHCOOH可由(CH3)2CHCN在酸性条件下水解得到，由E到F的转化信息可知，(CH3)2CHCN可由CH3CH2CN和在Na2CO3环境中转化制得，由B到C的转化信息可知，H3CH2CN可由CH3CH2Cl和NaCN转化而得，CH3CH3和Cl2在光照条件下可得CH3CH2Cl，由此确定合成路线为：CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2CN，故答案为：CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2CN。