2024届高三新高考化学大一轮专题练习----有机合成的综合应用

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习----有机合成的综合应用，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习----有机合成的综合应用
一、单选题
1．（2023春·山东青岛·高三专题练习）以某双环烯酯(如图)为原料可制得耐腐蚀、耐高温的表面涂料。下列有关该双环烯酯的说法错误的是

A．该双环烯酯的化学式为C14H20O2
B．其一氯代物共有11种
C．可与2molH2加成，加成后的产物分子中不含有手性碳原子
D．其酸性条件下的水解产物均可发生加聚反应
2．（2023春·全国·高三期末）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
3．（2023·广东·高三专题练习）莲花清瘟胶囊的有效成分大黄素的结构如图所示，该成分有很强的抗炎抗菌药理活性,

关于大黄素的说法正确的是
A．分子式为 B．分子中所有原子可能共平面
C．该物质最多能与氢氧化钠反应 D．可以发生氧化、取代、加成反应
4．（2023·全国·高三专题练习）一种治疗帕金森病的药物Z的合成中涉及如图所示转化关系。已知：如果分子中碳碳双键的2个碳原子都连接2个不同的原子或基团，则该分子存在顺反异构。下列说法正确的是

A．1X最多与3发生加成反应
B．X、Y、Z分子均存在顺反异构
C．X转化为Y的过程包括取代和消去两步反应
D．Z分子中所有原子不可能处于同一平面
5．（2023·全国·高三专题练习）一种天然产物具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，其结构简式如图。已知：连有四个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。下列关于该天然产物的说法正确的是

A．该有机物的分子式为
B．该物质分子中含有两个手性碳原子
C．1该物质最多能与4发生加成反应
D．该有机物既能与溴水反应，又能使酸性溶液褪色，还能发生皂化反应
6．（2022秋·重庆南岸·高三重庆市第十一中学校校考阶段练习）我国科学家在世界上首次实现由二氧化碳人工合成淀粉，DHAP这种磷酸酯是中间产物之一，其结构简式如下图所示。下列说法错误的是

A．DHAP能发生水解反应 B．DHAP分子中碳原子的杂化方式有两种
C．DHAP的分子式为C3H7O6P D．DHAP分子中含有1个手性碳原子
7．（2022春·云南文山·高三统考期末）苯乙酮()广泛用于皂用香精中，其制备方法如图所示。已知：为乙酸酐，溶于水缓慢变成乙酸。下列说法错误的是
+ CH3COOH +
A．1mol苯乙酮最多消耗4mol
B．苯乙酮分子中最多有15个原子共平面
C．苯乙酮苯环上的二氯代物有3种不同结构
D．乙酸酐在有机合成中是典型的酰基化剂
8．（2023·全国·高三专题练习）酰氨基酚是感冒冲剂的有效成分，其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是

A．能溶于乙醇等有机溶剂，难溶于热水
B．分子中所有原子可能共平面
C．不能和氢氧化钠溶液反应，能和氢气反应
D．苯环上的二氯代物有4种
9．（2022春·河北石家庄·高三统考专题练习）抗坏血酸(即维生素C，结构如图)是常用的抗氧化剂，下列有关说法正确的是

A．分子式为 B．属于脂溶性维生素
C．能发生取代反应、氧化反应 D．大量服用有益于身体健康
10．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）我国中草药文化源远流长，通过临床试验，从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用，该有机物的结构如图所示。下列说法中错误的是

A．该有机物中碳原子的杂化方式为 sp2和 sp3
B．该有机物能与 FeCl3溶液发生显色反应
C．1 mol 该有机物与 NaOH 反应最多消耗 3 mol NaOH
D．1 mol 该有机物与溴水反应最多消耗 2 mol Br2
11．（2022春·河南郑州·高三统考期末）深圳市卢洪洲研究团队于2022年2月在医学期刊《柳叶刀》发表重要研究成果：羟甲香豆素Y()可用于治疗普通型与重型新冠病毒肺炎。Y可由X在一定条件下合成：

下列说法不正确的是
A．Y的分子式为
B．由X制取Y的过程中可得到乙醇
C．一定条件下，X能发生消去反应和加聚反应
D．等物质的量的X、Y分别与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量相同
12．（2022春·福建福州·高三福建师大附中校考期末）有机物X在酸性溶液中能发生下图反应：

下列说法中正确的是
A．X分子中含有3种官能团
B．可以用溶液区分X与化合物I
C．化合物II分子中只含碳、氢元素，属于烃类
D．1mol化合物I与足量溶液共热，最多可消耗
13．（2022秋·广东·高三校联考阶段练习）有机物E是临床广泛应用的抗抑郁药物，其结构简式如图所示，下列关于有机物的说法正确的是

A．属于分子中所有碳原子共面的芳香烃
B．与乙醇互为同系物
C．能发生取代反应和氧化反应
D．分子中含有羟基和碳碳双键两种官能团
14．（2022秋·北京海淀·高三专题练习）有机化合物X的结构简式如图所示，下列说法正确的是。

A．X的分子式为，1个分子中采取杂化的原子数为4
B．化合物X最多能与2mol NaOH反应
C．在酸性条件下水解，水解产物含有2个手性碳原子
D．分子中所有碳原子可能共平面

二、非选择题
15．（2022秋·贵州·高三校联考开学考试）已知有机物烃A是一种重要的化工原料，其在标准状况下的密度为1.25g·L-1。物质间的转化关系如下：

回答下列问题：
(1)反应①的化学方程式为_______，其反应类型为_______。
(2)丙烯酸中官能团的名称为_______。
(3)PAA的结构简式为_______；丙烯分子中，最多有_______个原子共平面。
(4)反应③的化学方程式为_______。
(5)下列说法错误的是_______(填标号)。
A．物质C与HCOOCH=CH2互为同分异构体
B．丙烯酸发生的反应有加成、氧化、取代、加聚、水解
C．物质A不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．可以用饱和碳酸钠溶液鉴别B、C和D三种物质
16．（2022春·黑龙江哈尔滨·高三哈九中校考期末）十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。回答下列问题：
Ⅰ.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的装置如下图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。

(1)X极为_______极，Y极电极反应式：_______。
(2)Y极生成1mol时，_______mol移向_______(填“X”或“Y”)极。
Ⅱ.汽车普遍使用的铅酸蓄电池放电时总反应式为。
(3)当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量比正极板的质量多增加_______g，电池中消耗的硫酸物质的量为_______mol。
Ⅲ.标准状况下，1.68L某气态烃在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中，得到白色沉淀质量为15g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g。
(4)燃烧产物中水的质量为_______g。
(5)若原气体是单一气体，则其电子式为_______，若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池，请写出负极电极反应式_______。
17．（2022春·辽宁丹东·高三统考期末）Ⅰ.玉米芯、花生壳、木屑等农林副产品是重要的生物质资源，目前人们可以用化学方法使其中的木聚糖转化为木糖等物质。木糖经催化加氢可以生成木糖醇，木糖醇是一种常用的甜味剂，可用于糖尿病患者专用食品的生产。
(1)木糖的分子式为，属于醛糖，其分子结构与葡萄糖类似，木糖的结构简式为_______(不考虑立体异构)。
(2)下列有关木糖醇的叙述正确的是_______(填字母)。
A．木糖醇易溶于水
B．木糖醇与葡萄糖类似，互为同系物
C．木糖醇与丙三醇(甘油)类似，属于多元醇
D．1mol木糖醇发生银镜反应最多可生成
Ⅱ.有机化合物A和B都是天然蛋白质的水解产物，只含C、H、O和N四种元素，其中碳、氢、氧元素的质量分数分别为32.0%、6.7%、42.7%。
(3)使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，相关结果如下。

①根据图1可知，A的相对分子质量为_______，其分子式为_______；
②推测A的结构简式为_______。
(4)B是A的同系物，其相对分子质量比A大14，推测B的名称为_______；A与B在一定条件下反应可得到二肽的种类为_______种。
18．（2022春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期末）回答下列问题：
(1)按要求完成下列问题：
①写出羟基的电子式____。
②写出蔗糖的分子式____；丙氨酸的结构简式____。
③写出维生素类药物中间体中含有的官能团的名称____。
(2)按要求写出化合物HOCH2CH2CHO反应的化学方程式：
①与单质Na反应：____。
②银镜反应：____。
(3)有三种有机物质如图：

①写出有机物甲的核磁共振氢谱的面积之比为____。
②请写出将有机物乙转化为的化学方程式____。
③高分子化合物丙的单体是____，2mol丙发生完全水解反应消耗NaOH的物质的量为____mol。

参考答案：
1．B
【详解】A．由图可知，化学式为C14H20O2，A正确；
B．分子中13种等效氢，则其一氯代物共有13种，B错误；
C．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；双键可以和氢气加成，故可与2molH2加成，且加成后的产物分子中不含有手性碳原子，C正确；
D．其酸性条件下的水解产物中均含碳碳双键，故均可发生加聚反应，D正确；
故选B。
2．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1mol X最多消耗2molNaOH，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。
3．D
【详解】A．由题干有机物的结构简式可知，分子式为，A错误；
B．由题干有机物的结构简式可知，分子中含有-CH3，故分子中不可能所有原子共平面，B错误；
C．由题干有机物的结构简式可知，分子含有3个酚羟基，故1mol该物质最多能与氢氧化钠反应，但题干未告知有机物的物质的量，故无法计算消耗NaOH的物质的量，C错误；
D．由题干有机物的结构简式可知，分子中含酚羟基和苯环相连的甲基故可以发生氧化反应，酚羟基的邻对位上含有H故能发生取代反应，含有苯环和酮羰基故可发生加成反应，D正确；
故答案为：D。
4．D
【分析】X分子中的醛基与CH3NO2先发生加成反应生成，再发生醇羟基的消去反应得到Y；Y和发生取代反应生成Z，据此分析解答。
【详解】A．1 mol X分子中的苯环和醛基分别可以与3molH2、1 mol H2发生加成反应，则1mol X最多与4 molH2发生加成反应，A错误；
B．由已知信息知，Y、Z分子均存在顺反异构，X分子不存在，B错误；
C．X转化为Y的过程中，X分子中的醛基与CH3NO2先发生加成反应生成，再发生醇羟基的消去反应得到Y，C错误；
D．Z分子中存在饱和碳原子，则所有原子不可能处于同一平面，D正确；
故选D。
5．A
【详解】A．根据该物质的结构简式可知，其分子中含有15个碳原子，不饱和度为7，则含有个氢原子，还含有3个O原子，则其分子式为，A项正确；
B．如图，“*”标记的为手性碳原子，只有1个，B项错误；
C．该物质中苯环能与加成，酯基不能与加成，则1该物质最多能与3发生加成反应，C项错误；
D．该有机物不含能与溴水反应的官能团，不能与溴水反应，D项错误；
故选A。
6．D
【详解】A．由题干有机物结构简式可知，DHAP中含有磷酸酯基，故能发生水解反应，A正确；
B．由题干有机物结构简式可知，DHAP分子中羰基上的C原子采用sp2杂化，另外两个碳原子采用sp3杂化，即碳原子的杂化方式有两种，B正确；
C．由题干有机物结构简式可知，DHAP的分子式为C3H7O6P，C正确；
D．手性碳原子是指同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子，由题干有机物结构简式可知，DHAP分子中不含手性碳原子，D错误；
故答案为：D。
7．C
【详解】A．苯乙酮含苯环和酮羰基，最多消耗，A正确；
B．苯乙酮分子中，苯环上所有的原子共面，与苯环直接相连的原子也共面，与碳氧双键直接相连的原子也共面，所以最多有15个原子共平面，B正确；
C．4种，2种，共6种，C错误；
D．乙酸酐在有机合成中是典型的酰基化剂，D正确；
故选C。
8．D
【详解】A． 含有类似于苯酚的结构，能溶于乙醇等有机溶剂，酚羟基能与水分子间形成氢键，故可溶于热水，A错误；
B． N原子为sp3杂化，呈三角锥形，分子中所有原子不可能共平面，B错误；
C． 含酚羟基、肽键，能和氢氧化钠溶液反应，含苯环能和氢气反应，C错误；
D． 苯环上的二氯代物有4种：、、、，D正确；
答案选D。
9．C
【详解】A．由维生素C结构可知，该分子的分子式为C6H8O6，故A错误；
B．维生素C含有四个羟基，是水溶性维生素，故B错误；
C．分子结构中含有羟基，可以发生取代反应，含有羟基、碳碳双键，可发生氧化反应，故C正确；
D．大量服用维生素C会引发恶心、腹泻等症状，不利于身体健康，故D错误；
故选C。
10．D
【详解】A．该有机物中含有碳碳双键的碳原子和饱和碳原子，其杂化方式分别为和，A正确；
B．该有机物的官能团含有酚羟基，能与 FeCl3溶液发生显色反应，B正确；
C．1 mol 该有机物中含有羧基、酚羟基、酯基各1 mol，1 mol该有机物与NaOH反应最多消耗3 mol NaOH，C正确；
D．1 mol 该有机物的酚羟基的邻对位氢原子与溴水发生取代反应消耗2 mol ，1mol碳碳双键与溴水加成消耗1 mol ，最多消耗3 mol ，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．根据Y的结构简式，Y的分子式为，A正确；
B．根据X和Y结构简式分析，由X制取Y的过程中可得到乙醇，B正确；
C．X中没有碳碳双键，不能发生加聚反应，C错误；
D．X含有2个酚羟基和1个酯基，1molX与足量溶液反应，消耗的物质的量3mol，Y中含有1酚羟基和一个酚酯基，1molY与足量溶液反应，消耗的物质的量3mol，D正确；
故选C。
12．B
【详解】A．由题干X的结构简式可知，X分子中含有酯基、酚羟基、碳碳双键、醚基和氨基等5种官能团，A错误；
B．由题干中X、I的结构简式可知，I中含氧羧基，能与NaHCO3反应放出气泡，而X中不含有羧基，不能与NaHCO3反应，故可以用溶液区分X与化合物I，B正确；
C．根据质量守恒可知，化合物II分子结构简式为：，故其中含有碳、氧、氢、氮等元素，不属于烃类，C错误；
D．由题干化合物I的结构简式可知，1化合物I分子中含有2个羧基和1个酚羟基，故1mol化合物I与足量溶液共热，最多可消耗，D错误；
故答案为：B。
13．C
【详解】A. 分子中所有碳原子有可能共面，但中化学含有氧，不属于烃类，属于芳香族化合物，但不是芳香烃，项错误；
B. 乙醇的分子式为，中有苯环，分子式为，结构不相似，分子组成也不是相差的整数倍，不互为同系物，B项错误；
C. 分子中有羟基，可发生取代反应，也可以被氧化，C项正确；
D. 苯环中没有，所以分子中无碳碳双键，项错误。
故答案为：C。
14．A
【详解】A．X的分子式为，1个分子中采取杂化原子数为4，A项正确；
B．X中与NaOH反应的官能团有羧基，酯基水解生成酚羟基和羧基，一共消耗3mol NaOH，B项错误；
C．含-COOC-，酸性条件下水解，水解产物有一种，C项错误；
D．苯环之间的C为四面体结构，则两个苯环不一定处于同一平面，D项错误；
答案选A。
15．(1) 加成反应
(2)碳碳双键、羧基
(3) 7
(4)
(5)BC

【分析】标准状况下，，可推知烃A为乙烯。
（1）
乙烯与H2O可发生加成反应，生成，反应①的化学方程式为。
（2）
丙烯酸的结构中有碳碳双键和羧基两种官能团。
（3）
丙烯酸含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚丙烯酸，(PAA)，故PAA为，丙烯分子中乙烯基所有原子、甲基上最多有2个原子共平面，则丙烯中最多有7个原子共平面。
（4）
和生成丙烯酸乙酯(酯)，发生酯化反应，反应方程式为。
（5）
A． 物质C与分子式相同，结构不同，是互为同分异构体，故A正确；
B． 丙烯酸含有碳碳双键和羧基，能发生的反应有加成、氧化、取代、加聚，不能发生水解，故B错误；
C． 物质A含碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；
D． 物质B不能与饱和碳酸钠溶液反应，互溶，物质C与饱和碳酸钠溶液会发生反应，有气泡，物质D会与饱和碳酸钠溶液分层，故可以用饱和碳酸钠溶液鉴别B、C和D三种物质，故D正确；故选BC。
16．(1) 正 2Cl--2e-=Cl2↑
(2) 2 X
(3) 16 1
(4)2.7
(5) C2H4-12e-＋16OH-=10H2O＋2CO

【解析】（1）
由图示可知，Y极Cl-失电子生成Cl2，Y极为负极，X极为正极，负极电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑。
（2）
Li+为阳离子，向正极移动，由负极电极反应式2Cl--2e-=Cl2↑可知，生成1molCl2时，转移2mol电子，则有2mol Li+向X极移动。
（3）
由总反应式可知，负极电极反应式为：Pb-2e-+SO=PbSO4，正极电极反应式为：PbO2+2e-+SO+4H+= PbSO4+2H2O，当外电路通过2mol电子时，负极增加的质量为1molSO的质量，为96g，正极增加的质量为1molSO2的质量，为64g，负极板的质量比正极板的质量多增加96g-64g=32g，电池中消耗硫酸的物质的量为2mol，则当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量比正极板的质量多增加16g，电池中消耗硫酸的物质的量为1mol。
（4）
白色沉淀为15g的碳酸钙，依据碳原子守恒有：n(CO2)=n(CaCO3)==0.15mol，用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3g，其中二氧化碳占0.15mol44g/mol=6.6g，则水的质量为9.3g-6.6g=2.7g。
（5）
标准状况下，1.68L某气态烃的物质的量为=0.075mol，n(C)=n(CO2)=0.15mol，n(H2O)==0.15mol，n(H)=2n(H2O)=0.3mol，即0.075mol该气态烃中含0.15molC、0.3molH，1mol该气态烃中含2molC、4molH，若原气体是单一气体，其分子式为C2H4，该气体为乙烯，电子式为；若将乙烯设计成碱性(KOH)燃料电池，负极乙烯失电子结合氢氧根离子生成碳酸根离子和水，负极电极反应式为：C2H4-12e-＋16OH-=10H2O＋2CO。
17．(1)
(2)AC
(3) 75
(4) 丙氨酸(2-氨基丙酸) 4

【解析】（1）葡萄糖为多羟基醛，木糖也属于醛糖，故结构简式为：；
（2）A. 木糖醇为戊五醇，含多个羟基，与水能形成分子间氢键，易溶于水，A正确；B. 葡萄糖为多羟基醛，葡萄糖中含醛基，而木糖醇中没有醛基，两者结构不相似，不是同系物，B错误；C. 木糖醇是戊五醇，从结构上来说，与丙三醇(甘油)是同一系列的有机化合物，属于多元醇类，C正确； D. 木糖醇中不含醛基，不能发生银镜反应，D错误；故选AC。
（3）质谱图中最后一组峰为相对分子质量，故A的相对分子质量为75，只含C、H、O和N四种元素，其中碳、氢、氧元素的质量分数分别为32.0%、6.7%、42.7%，则75gA分子中含的C、H、O、N的物质的量分别为：、、、，故A的分子式为：C2H5O2N；由核磁共振氢谱可知A中含3种不同化学环境的氢原子且氢原子个数之比为1：2：2，故结构简式为：；
（4）B是A的同系物，则B也为氨基酸，同一个碳原子上含氨基和羧基，其相对分子质量比A大14，则B的可能结构简式为：，B的名称为：丙氨酸(2-氨基丙酸)；A与B在一定条件下反应可得到二肽（氨基和羧基脱水缩合生成肽键）的种类为：AA（A中氨基与A中羧基反应)、BB（B中氨基与B中羧基反应)、AB（A中氨基与B中羧基反应）、BA（B中氨基与A中羧基反应），共4种。
18．(1) C12H22O11 H2NCH2CH2COOH 酯基、羟基
(2) 2HOCH2CH2CHO+2Na→2NaOCH2CH2CHO+H2↑ HOCH2CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHHOCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O
(3) 3∶1∶1 +NaHCO3→+H2O+CO2↑ CH3CH＝CHCOOCH2CH2CH3 2n

【解析】（1）①羟基电中性，其电子式为，故答案为：；②蔗糖属于二糖，分子式为C12H22O11：丙氨酸也称为氨基丙酸，其结构简式为H2NCH2CH2COOH，故答案为：C12H22O11：H2NCH2CH2COOH；③根据结构简式可判断维生素类药物中间中含有的官能团的名称为酯基和羟基，故答案为：酯基和羟基；
（2）①HOCH2CH2CHO中羟基与单质Na反应，反应的方程式为：2HOCH2CH2CHO+2Na→2NaOCH2CH2CHO+H2↑，故答案为：2HOCH2CH2CHO+2Na→2NaOCH2CH2CHO+H2↑；②HOCH2CH2CHO中醛基发生银镜反应，反应的化学方程式为：HOCH2CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHHOCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O，故答案为：HOCH2CH2CHO+2[Ag(NH3)2]OHHOCH2CH2COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O；
（3）①有机物甲结构对称，核磁共振氢谱的峰而积之比为3∶1∶1，故答案为：3∶1∶1；②有机物乙中－COOH需要转化为－COONa，且酚羟基不变，则应该与NaHCO3反应，其反应的化学方程式为+NaHCO3→+H2O+CO2↑，故答案为：+NaHCO3→+H2O+CO2↑；③高分子化合物丙是加聚反应生成的，其单体为CH3CH＝CHCOOCH2CH2CH3，丙的1个链节完全水解消耗1个NaOH，2mol丙发生完全水解反应消耗NaOH的物质的量为2nmol，故答案为：CH3CH＝CHCOOCH2CH2CH3；2n。