统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练31有机化学基础(附解析)
展开[2023·全国甲卷][选修5:有机化学基础]
阿佐塞米(化合物L)是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下(部分试剂和条件略去)。
已知:R—COOHeq \(――→,\s\up7(SOCl2))R—COCleq \(――→,\s\up7(NH3·H2O))R—CONH2
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)由A生成B的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)反应条件D应选择 (填标号)。
a.HNO3/H2SO4 b.Fe/HCl
c.NaOH/C2H5OH d.AgNO3/NH3
(4)F中含氧官能团的名称是 。
(5)H生成I的反应类型为 。
(6)化合物J的结构简式为 。
(7)具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有 种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12 c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为 。
2.[2023·全国乙卷][选修5:有机化学基础]
奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
已知:。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的化学名称为 。
(4)F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为 。
(5)H的结构简式为 。
(6)由I生成J的反应类型是 。
(7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
3.[2023·新课标卷]莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有 种。
(3)D中官能团的名称为 、 。
(4)E与F反应生成G的反应类型为 。
(5)F的结构简式为 。
(6)I转变为J的化学方程式为________________________________________________________________________。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构);
①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
4.[2023·湖南卷]含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ;
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是 、 ;
(3)物质G所含官能团的名称为 、 ;
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为 ;
(5)下列物质的酸性由大到小的顺序是 (写标号);
(6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2C===C===CH—CHO外,还有 种;
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线(无机试剂任选)。
5.[2023·湖北卷]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下,C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20(g)eq \(――→,\s\up7(H·))C40H18(g)+H2(g)的反应机理和能量变化如下:
回答下列问题:
(1)已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0kJ·ml-1和298.0kJ·ml-1,H—H键能为436.0kJ·ml-1。估算C40H20(g)⇌C40H18(g)+H2(g)的ΔH= kJ·ml-1。
(2)图示历程包含 个基元反应,其中速率最慢的是第 个。
(3)C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为 、 。
(4)1200K时,假定体系内只有反应C40H12(g)⇌C40H10(g)+H2(g)发生,反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强),平衡转化率为α,该反应的平衡常数Kp为 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(5)eq \(C,\s\up6(·))40H19(g)⇌C40H18(g)+H·(g)及eq \(C,\s\up6(·))40H11(g)⇌C40H10(g)+H·(g)反应的lnK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下,lnK=-eq \f(ΔH,RT)+c(R为理想气体常数,c为截距)。图中两条线几乎平行,从结构的角度分析其原因是________________________________________________________________________。
(6)下列措施既能提高反应物的平衡转化率,又能增大生成C40H10的反应速率的是 (填标号)。
a.升高温度 b.增大压强 c.加入催化剂
6.[2023·重庆质量检测]Ⅰ.菠萝酯(G)是一种具有菠萝水果香气的食品添加剂,广泛应用于食品、化妆品等领域。菠萝酯(G)的一种合成路线如图所示:
已知:①(R1、R2可表示烃基或氢原子);
②;
③A是链状结构,且核磁共振氢谱有2组峰,峰面积之比为2∶1。
请回答下列问题:
(1)A的名称为 。
(2)C中官能团的名称为 ;试剂2是 。
(3)G的结构简式为________________________________________________________________________。
(4)写出B与银氨溶液反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)D的同分异构体中,能使FeCl3溶液显紫色的有 种(不考虑立体异构);其中,苯环上的一硝基取代产物只有两种的有机物的结构简式为________________________________________________________________________
(任写两种即可)。
Ⅱ.工业生产菠萝酯的关键环节是制备F(俗称菠萝酸),以环己醇为原料,经两步反应可合成菠萝酸:
(6)第一步反应中还会生成另一种有机物,该物质的结构简式为 。
(7)由丙烯酸甲酯H2C===CH—COOCH3为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠,写出合成路线(无机试剂任选)。
练31 有机化学基础
1.答案:(1)邻硝基甲苯(或2硝基甲苯)
(2)
(3)b
(4)羧基
(5)消去反应
(6)
(7)d
解析:根据有机物C的结构,有机物B被酸性高锰酸钾氧化为C,则有机物B为,有机物B由有机物A与Cl2发生取代反应得到,有机物A为,有机物E为有机物C发生还原反应得到的,有机物E经一系列反应得到有机物G,根据已知条件,有机物G发生两步反应得到有机物H,有机物G与SOCl2发生第一步反应得到中间体,中间体与氨水发生反应得到有机物H,有机物H的结构为,有机物I与有机物J发生反应得到有机物K,根据有机物I、K的结构和有机物J的分子式可以得到有机物J的结构为,有机物K经后续反应得到目标化合物阿佐塞米(有机物L),据此分析解题。
(1)根据分析,有机物A的结构简式为,该有机物的化学名称为邻硝基甲苯(或2硝基甲苯)。
(2)根据分析,有机物A发生反应生成有机物B为取代反应,反应的化学方程式为。
(3)根据分析,有机物C生成有机物E的反应为还原反应,根据反应定义,该反应为一个加氢的反应,因此该反应的反应条件D应为b:Fe/HCl。
(4)有机物F中的含氧官能团为—COOH,名称为羧基。
(5)有机物H生成有机物I的反应发生在有机物H的酰胺处,该处与POCl3发生消去反应脱水得到氰基。
(6)根据分析可知有机物J的结构简式为。
(7)分子式为C7H6ClNO2的芳香同分异构体且含有—Cl、—NO2两种官能团的共有17种,分别为:,除有机物B外,其同分异构体的个数为16个;在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰面积比为2∶2∶1∶1,说明其结构中有4种化学环境的H原子,该物质应为一种对称结构,则该物质为。
2.答案:(1)醚键和羟基
(2)
(3)苯乙酸
(4)
(5)
(6)取代反应
(7)13
解析:有机物A与有机物B发生反应生成有机物C,有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E,根据有机物E的结构可以推测,有机物C的结构为,进而推断出有机物D的结构为;有机物E与有机物F反应生成有机物G,有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H,有机物H的结构为,有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬);据此分析解题。
(1)根据有机物A的结构简式可以看出,其含氧官能团是醚键和羟基。
(2)根据分析,有机物C的结构简式为。
(3)根据分析,有机物D的结构简式为,其化学名称为苯乙酸。
(4)有机物F的核磁共振氢谱显示为两组峰,且峰面积比为1∶1,说明这4个H原子被分为两组,且物质应该是一种对称的结构,结合有机物F的分子式可以得到,有机物F的结构简式为。
(5)根据分析,有机物H的结构简式为。
(6)对比I、J的结构简式可知,I中酯基水解得到J,水解反应属于取代反应。
(7)能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能是情况有,固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在间位上,变换甲基的位置,这种情况下有4种可能;固定醛基、酚羟基的位置处在对位上,变换甲基的位置,这种情况下有2种可能;将醛基与亚甲基相连,变换酚羟基的位置,这种情况下有3种可能,因此满足以上条件的同分异构体有4+4+2+3=13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明这种同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为:。
3.答案:(1)3甲基苯酚(或间甲基苯酚) (2)2
(3)氨基 羟基 (4)取代反应
(5)
解析:根据流程,A与2溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2发生反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式和F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构和H的分子式可知,H为;Ⅰ与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为;据此分析解题。
(1)根据有机物A的结构,有机物A的化学名称为3甲基苯酚(或间甲基苯酚)。
(2)有机物C中含有苯环,苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化,还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化。
(3)根据分析,有机物D的结构为,其官能团为氨基和羟基。
(4)有机物E与有机物F发生反应生成有机物G,有机物E中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G,故反应类型为取代反应。
(5)根据分析,有机物F的结构简式为。(6)有机物I与水反应生成有机物J,该反应的方程式为。
(7)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种,分别为:
;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。
4.答案:(1)
(2)消去反应 加成反应
(3)醚键 碳碳双键
(4) (5)③>①>② (6)4
(7)
解析:(1)根据E、F的结构简式,结合B的分子式可推知B为。(2)由F、中间体、G的结构可知,F先发生消去反应得到中间体,中间体再与呋喃发生加成反应得到(G)。(3)物质G的结构简式为,含有的官能团有醚键、碳碳双键。(4)HOOC—≡—COOH和发生类似中间体→G的加成反应得到,和HCl发生类似G→H的反应得到,故产物J的结构简式为。(5)F的电负性大,—CF3为吸电子基团,由于诱导效应使中O—H键极性增强,—CH3为推电子基团,由于共轭效应使O—H键极性减弱,故酸性:。(6)的不饱和度为3,其同分异构体能发生银镜反应,则含有醛基,除了H2C===C===CH—CHO外,还有HC≡C—CH2CHO、CH3—C≡C—CHO、、,共4种。(7)由C→D可知,—SO3H为对位定位基,则先令和浓硫酸发生取代反应生成再和液溴发生取代反应生成,最后加热。
5.答案:(1)128
(2)3 3
(3)6 10
(4)eq \f(α2,1-α2)p0
(5)在两反应过程中,断裂和形成的化学键相同
(6)a
解析:(1)由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出,C40H20中断裂了2根碳氢键,C40H18形成了1根碳碳键,所以C40H20(g)⇌C40H18(g)+H2(g)的ΔH=(431×2-298-436)kJ·ml-1=+128kJ·ml-1;
(2)由反应历程可知,包含3个基元反应,分别为:C40H20+H·⇌eq \(C,\s\up6(·))40H19+H2,eq \(C,\s\up6(·))40H19+H2⇌eq \(C,\s\up6(·))40H19′+H2,eq \(C,\s\up6(·))40H19′+H2⇌C40H18+H·+H2,其中第三个的活化能最大,反应速率最慢;
(3)由C40H20的结构分析,可知其中含有1个五元环,10个六元环,每脱两个氢形成一个五元环,则C40H10总共含有6个五元环,10个六元环;
(4)1200K时,假定体系内只有反应C40H12(g)⇌C40H10(g)+H2(g)发生,反应过程中压强恒定为p0(即C40H12的初始压强),平衡转化率为α,设起始量为1ml,则根据信息列出三段式为:
则p(C40H12)=p0×eq \f(1-α,1+α),p(C40H10)=p0×eq \f(α,1+α),p(H2)=p0×eq \f(α,1+α),该反应的平衡常数Kp=eq \f(p0×\f(α,1+α)×p0×\f(α,1+α),p0×\f(1-α,1+α))=p(C40H12)=eq \f(α2,1-α2)p0;
(5)eq \(C,\s\up6(·))40H19(g)⇌C40H18(g)+H·(g)及eq \(C,\s\up6(·))40H11(g)⇌C40H10(g)+H·(g)反应的lnK(K为平衡常数)随温度倒数的关系。图中两条线几乎平行,说明斜率几乎相等,根据lnK=-eq \f(ΔH,RT)+c(R为理想气体常数,c为截距)可知,斜率相等,则说明焓变相等,原因是在两反应过程中,断裂和形成的化学键相同;
(6)a.由反应历程可知,该反应为吸热反应,升温,反应正向进行,提高了平衡转化率,反应速率也加快,a符合题意;b.由化学方程式可知,该反应为正向体积增大的反应,加压,反应逆向进行,降低了平衡转化率,b不符合题意;c.加入催化剂,平衡不移动,不能提高平衡转化率,c不符合题意。
6.答案:(1)1,3丁二烯 (2)醛基 酸性高锰酸钾溶液(或酸性重铬酸钾溶液,合理即可)
(3)
(4)
(5)22 (任写两种即可)
(6)CH3OH
(7)
解析:(5)由D的结构简式可知,D的分子式为C9H12O,D能使FeCl3溶液显紫色的同分异构体中含有酚羟基,若有两个取代基即—CH2CH2CH3和—OH、—CH(CH3)2和—OH,分别有邻、间、对位3种,若有三个取代基即—OH、—CH3、—CH2CH3,三个取代基各不相同,有10种,若有四个取代基,即—OH和三个—CH3,先考虑三甲基苯有连、偏、均三种结构,然后连接羟基,有2+3+1=6种,一共有2×3+10+6=22种,其中苯环上的一硝基取代产物只有两种的有机物的结构简式为。
(7)由丙烯酸甲酯H2C===CHCOOCH3为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠,本题可以采用直接合成法,即丙烯酸甲酯H2C===CHCOOCH3在NaOH溶液、加热条件下水解生成丙烯酸钠,然后再加聚即可得到聚丙烯酸钠,由此可得合成路线。
统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷仿真模拟冲刺标准练二(附解析): 这是一份统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷仿真模拟冲刺标准练二(附解析),共12页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
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