2022届高考化学人教版二轮专题复习训练-专题十二有机化学基础(选考)专题强化练

专题强化练(一)限制条件同分异构体的书写1．C()的芳香化合物同分异构体中，能发生水解反应的有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为________。答案6解析C的结构简式是，其分子式是C8H8O2，其芳香化合物同分异构体中能够发生水解反应说明分子中含有酯基，可能结构有、、、、、，共6种，其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为。2．M是D()的一种芳香同分异构体，满足下列条件的M有________种(不包含D物质)。[已知苯胺和甲基吡啶()互为同分异构体，并且具有芳香性]①分子结构中含一个六元环，且环上有两个取代基；②氯原子和碳原子相连。其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶1的物质的结构简式为________________。答案12解析M是D的一种芳香同分异构体，满足：①分子结构中含一个六元环，且环上有两个取代基，则六元环可以是或；②氯原子和碳原子相连；若六元环为，则取代基为—Cl和—NH2，有邻、间、对三种，其中间位即为D，所以满足条件的有2种；若六元环为，则取代基为—Cl和—CH3，其有3种化学环境的氢原子，采用“定一移一”的方法讨论：、、(数字表示甲基可能的位置)，共4＋4＋2＝10种；综上所述符合条件的同分异构体有10＋2＝12种。3．满足以下条件的E()的同分异构体M有________种(不考虑立体异构)。a．能与FeCl3溶液发生显色反应b．能发生银镜反应c．能与Br2/CCl4发生加成反应其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为1∶2∶2∶1∶2的有机物的结构简式为________________。答案16解析满足以下条件的E的同分异构体M，a.能与FeCl3溶液发生显色反应，含有酚羟基；b.能发生银镜反应，含有醛基；c.能与Br2/CCl4发生加成反应，含有碳碳双键；若有两个侧链，则可能是(邻、间、对3种)，或(邻、间、对3种)；若有三个侧链，分别为羟基、乙烯基、醛基，可按如下思路分析：(醛基有2种位置)、(醛基有4种位置)、(醛基有4种位置)。其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为1∶2∶2∶1∶2的有机物的结构简式为。4．写出同时满足下列条件的A()的同分异构体的结构简式：____________。①芳香化合物；②核磁共振氢谱显示有3组峰，吸收强度之比为1∶2∶2；③能发生银镜反应。答案解析①芳香化合物，说明含有苯环；②核磁共振氢谱显示有3组峰，吸收强度之比为1∶2∶2；③能发生银镜反应，说明含有醛基，故符合条件的为。5．满足下列条件的B()的同分异构体有_________________________________种，①分子中含一个六元环；②分子中不含—C≡N；③核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶1∶1。写出其中六元环上只有一个取代基的结构简式为________。答案9解析B的分子式为C11H10N2，其同分异构体满足：①分子中含一个六元环，六元环中可能含有N原子，且环上至少有一个取代基；②分子中不含—C≡N；③核磁共振氢谱中峰面积之比为3∶1∶1，其氢原子总数为10，则不同环境的氢原子个数比为6∶2∶2，说明含有两个所处环境相同的甲基，且六元环一定不是苯环(若为苯环，当取代基只有一个时苯环上会有3种环境氢原子；当取代基有两个时，由于除苯环外还有5个C原子、2个N原子，所以不可能为两个相同的取代基，则苯环上至少有2种环境的氢原子，取代基上至少有2种，不符合题意；当取代基有三个时，也不可能是三个相同取代基，则苯环上至少有2种环境的氢原子，取代基上至少有2种，不符合题意，取代基更多的情况也不可能)，所以符合条件的有、、、、、、、、，共9种，其中六元环上只有一个取代基的结构简式为。6．J为A()的同分异构体，J能与氯化铁溶液发生显色反应，J能发生银镜反应。J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为____________(有几种，写几种)。答案、解析J为A的同分异构体，J能与氯化铁溶液发生显色反应，可知含有酚羟基，J能发生银镜反应，可知含有醛基，再由J的苯环上含有4个取代基的同分异构体中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1，可知苯环上4个取代基的结构应该对称，根据碳原子数可知苯环上4个取代基含有两个甲基、一个酚羟基和一个醛基，则结构简式为、。7．符合下列条件的J()的同分异构体结构简式为__________。①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为18∶1∶1。答案(二)有机合成路线的设计1．研究表明，磷酸氯喹对治疗新冠肺炎具有一定疗效，一种由芳香烃(A)制备磷酸氯喹(I)的合成路线如下：已知：①eq\o(→,\s\up7(Fe/HCl))②和苯酚相似，具有酸性设计以(对羟基苄基氯)、CH3CH2OH为主要原料制备的合成路线(无机试剂任选，合成路线流程图示例如题)。答案eq\o(→,\s\up7(POCl3))eq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液))eq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(浓硫酸，△))2．化合物A是合成雌酮激素的中间体，科学家们采用下列合成路线来制备：已知：CH3COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))CH3COCl设计由1,2-二溴乙烷合成CH3COCOCH3的合成路线：__________(其他试剂任选)。答案3．磷酸氯喹可用于新型冠状病毒肺炎的治疗，磷酸氯喹可由氯喹和磷酸在一定条件下制得。氯喹J的合成路线如图：已知：①当苯环有RCOO—、烃基、—X(X表示卤素原子)时，新导入的基团进入原有基团的邻位或对位，原有基团为—COOH、—NO2时，新导入的基团进入原有基团的间位；②苯酚、苯胺()易氧化。设计以为原料制备的合成路线______________(无机试剂任选)。答案eq\o(→,\s\up7(浓HNO3、浓H2SO4),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(酸性KMnO4溶液),\s\do5(△))eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(NH4Cl))4．化合物F是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体，其合成路线如图：已知：R—OH＋KHSeq\o(→,\s\up7(一定条件))R—SH＋KOH，参考题干信息，写出以为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂自选，合成路线流程图示例见本题题干)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案5．有机物M可用于治疗室性早搏、室性心动过速、心室颤动等心血管疾病，其合成路线如图所示：已知乙烯在催化剂作用下与氧气反应可以生成环氧乙烷()，参照题干的合成路线流程图，写出以邻甲基苯酚()和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案6．物质J是一种药物合成的中间体，其合成路线如下(部分条件省略)：已知：RXeq\o(→,\s\up7(NaCN))RCNeq\o(→,\s\up7(H＋))RCOOH设计以乙醇为主要原料制备C2H5COCl的合成路线(无机试剂任选)。答案CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(HCl))CH3CH2Cleq\o(→,\s\up7(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up7(H＋))CH3CH2COOHeq\o(→,\s\up7(SOCl2))CH3CH2COCl(三)有机合成与推断1．(2021·齐齐哈尔市高三模拟)有机物H是锂离子电池中的重要物质，以烃A、C为基础原料合成H的路线图如下：回答下列问题：(1)反应①是加成反应，则A的结构简式为__________________，F的结构简式为______________。(2)G中官能团名称是____________；⑥的反应类型是__________________。(3)反应③的另一种产物是HBr，则反应②中另一种反应物是________________(填化学式)；写出反应③的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)G有多种芳香同分异构体，写出其中符合下列条件的所有物质的结构简式：________________________________________________________________________。i．能与NaHCO3溶液反应ii.苯环上只有2种不同化学环境的氢原子(5)以烃A、甲醛为基础原料制备1,2,3,4-丁四醇，写出能合成较多目标产物的较优合成路线：__________________(其他无机试剂任选)。答案(1)HC≡CH(2)羟基、醚键加成反应(3)Br2(4)、、、(5)HC≡CHeq\o(→,\s\up7(HCHO),\s\do5(KOH))HOCH2C≡CCH2OHeq\o(→,\s\up7(H2/Lindlar),\s\do5(△))HOCH2CHCHCH2OHeq\o(→,\s\up7(Br2))HOCH2CHBrCHBrCH2OHeq\o(→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))解析由题干合成路线图可知，A、C为烃，由B的结构简式和A到B的转化条件可推知A为HC≡CH，由E和B的结构简式及第(3)问信息可推知D的结构简式为，推知烃C为，由F的分子式结合E到F到G的反应条件可推知F的结构简式为。2．(2021·东北三省三校高三第二次联合考试)黄鸣龙是我国著名化学家，利用“黄鸣龙反应”合成一种环己烷衍生物K的路线如下：已知：①R—Cleq\o(→,\s\up7(NaCN),\s\do5(一定条件))R—COOH②RCOOR1＋R2CH2COOR3eq\o(→,\s\up7(碱))＋R1OH③eq\o(→,\s\up7(黄鸣龙反应))R1CH2R2请回答下列问题：(1)B的化学名称是__________，F→G的反应类型为______________。(2)H的官能团名称是______________，J的结构简式为________________。检验CH2CHCOOC2H5中碳碳双键的试剂为________________。(3)D→E的化学方程式为________________________________________________________。(4)已知Q是D的同分异构体，结构中含有HCOO—结构，且1molQ与足量NaHCO3溶液反应生成1molCO2，则Q的结构有________种。其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为6∶1∶1的物质的结构简式为____________________。(5)已知K的一种同分异构体L的结构为，设计以L为原料合成的路线__________________(用流程图表示，无机试剂任选)。答案(1)氯乙酸(或2-氯乙酸)取代反应(或酯化反应)(2)羰基、酯基酸性高锰酸钾溶液(或溴水、溴的CCl4溶液)(3)CH3OOCCH2COOCH3＋Br(CH2)5OHeq\o(→,\s\up7(一定条件))(CH3OOC)2CH(CH2)5OH＋HBr(4)5HCOOC(CH3)2COOH(5)解析CH3COOH和Cl2反应生成B，则B为CH2ClCOOH，由已知①可推测，C为HOOCCH2COOH，HOOCCH2COOH和甲醇在浓硫酸加热的条件下反应生成D，根据反应条件推测，该反应为酯化反应，D的分子式为C5H8O4，则D的结构简式为，根据反应条件，F→G为酯化反应，F的分子式为C10H16O6，则F的结构简式为，G→H发生已知②反应，则H为，H和CH2CHCOOC2H5反应生成J，J为。(3)和Br(CH2)5OH在一定条件下反应生成(CH3OOC)2CH(CH2)5OH，化学方程式为CH3OOCCH2COOCH3＋Br(CH2)5OHeq\o(→,\s\up7(一定条件))(CH3OOC)2CH(CH2)5OH＋HBr。(4)已知Q是D的同分异构体，结构中含有HCOO—结构，且1molQ与足量NaHCO3溶液反应生成1molCO2，说明Q分子中含有1个羧基，则Q的结构有HCOOCH2CH2CH2COOH、、、、HCOOC(CH3)2COOH，共5种，其中核磁共振氢谱吸收峰面积比为6∶1∶1的物质的结构简式为HCOOC(CH3)2COOH。(5)在碱性条件下反应生成，发生黄鸣龙反应生成，合成路线见答案。3．(2021·江西省赣州市高三模拟)环酯M是有机合成重要的中间体，其合成路线如下：回答下列问题：(1)B的名称为______________，反应①④的反应类型分别为________、________。(2)C中的含氧官能团名称是________。(3)写出F→G反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知C2H5ONa只提供碱性环境，则H的结构简式为____________________。(5)化合物D有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)。①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体；②分子中含有六元环。其中核磁共振氢谱有6组峰，且峰面积之比为3∶4∶4∶1∶1∶1的结构简式为____________。(6)设计以乙烯、乙醇和为原料制备的合成路线________(无机试剂任选)。答案(1)1,3-丁二烯加成反应氧化反应(2)酯基(3)(4)(5)5(6)解析A发生加成反应生成C，D发生取代反应生成E，E发生氧化反应生成F，F发生酯化反应生成G，H发生水解反应然后酸化得到I，则G发生取代反应生成H，H的结构简式为。(5)化合物D的同分异构体符合下列条件：①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体，说明含有羧基；②分子中含有六元环，D的不饱和度是2，羧基的不饱和度是1，环的不饱和度是1，所以不含双键，如果取代基为—CH2COOH，有1种；如果取代基为—CH3、—COOH，有邻、间、对3种，两个取代基位于同一个碳原子上有1种，所以符合条件的同分异构体有5种；其中核磁共振氢谱有6组峰，且峰面积之比为3∶4∶4∶1∶1∶1的结构简式为。(6)由乙烯、乙醇和为原料制备，可由二元酸和乙醇发生酯化反应得到，由流程图A到C、E到F的信息可知，和乙烯发生加成反应然后发生氧化反应得到二元酸，故确定合成路线见答案。4．(2021·河北省唐山市高三模拟)有机化合物H可用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成。已知：①RCOOHeq\o(→,\s\up7(PCl3))(R为烃基)；②酚羟基一般不易直接与羧酸酯化。请回答：(1)E的结构简式为__________，F的名称为__________________________________________。(2)C＋F→G的反应类型为____________；H中含氧官能团的名称为____________。(3)在A→B的反应中，检验A是否反应完全的试剂是____________。(4)写出G与过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：__________________________。(5)化合物D的同分异构体有多种，其中能与FeCl3溶液发生显色反应的