高考专题训练(十五) 有机物的推断与合成一、选择题1．有机物A与B的分子式为C5H10O2，在酸性条件下均可水解，转化关系如下图。下列有关说法中正确的是( )A．X、Y互为同系物B．C分子中的碳原子数最多为3个C．X、Y的化学性质不可能相似D．X、Y互为同分异构体解析 由“A与B的分子式为C5H10O2，在酸性条件下均可水解”且都生成C可知，X、Y分子式相同，故X、Y互为同分异构体。X、Y的化学性质可能相似。答案 DA．水解反应、加成反应、氧化反应B．加成反应、水解反应、氧化反应C．水解反应、氧化反应、加成反应D．加成反应、氧化反应、水解反应解析 18\n答案 A3．(2022·安徽联考)根据下表中有机物的分子式排列规律，判断空格中有机物的同分异构体数目是( )123456CH4OC2H4O2C4H8O2C5H12OC6H12O2A.2B．3C．4D．5解析 观察表格中各有机物的分子式的排布规律会发现：C原子从左至右逐渐递增，O原子随着序数变化而变化，序数是奇数时为1，序数是偶数时为2，H原子间隔两个序数增加4个。从而得出第3个有机物的分子式为C3H8O，其有正丙醇、异丙醇、甲乙醚3种同分异构体。答案 B4．有机物X是一种广谱杀菌剂，作为香料、麻醉剂、食品添加剂，曾广泛应用于医药和工业。该有机物具有下列性质：①与FeCl3溶液作用发生显色反应；②能发生加成反应；③能与溴水发生反应。依据以上信息，一定可以得出的结论是( )A．有机物X是一种芳香烃B．有机物X可能不含双键结构C．有机物X可以与碳酸氢钠溶液反应D．有机物X一定含有碳碳双键或碳碳叁键解析 有机物与FeCl3溶液作用发生显色反应，一定含有酚羟基，所以不可能是芳香烃；含有苯环与酚羟基，可以与H2发生加成反应，与溴水发生取代反应，苯环不含双键结构，有没有其他官能团，无法确定。18\n答案 B5．威廉·亨利·珀金(WilliamHenryPerkin)是英国化学家。他发明了人工香水香豆素的合成方法，反应方程式为：下列有关说法正确的是( )A．上述反应属于酯化反应解析 酸与醇生成酯的反应才属于酯化反应；酯基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应；酸与碱会反应，故香豆18\n答案 D二、非选择题6．(2022·北京)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下：已知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代。如：(1)B为芳香烃。①由B生成对孟烷的反应类型是________；②(CH3)2CHCl与A生成B的化学方程式是________________________________________；18\n③A的同系物中相对分子质量最小的物质是________。(2)1.08g的C与饱和溴水完全反应生成3.45g白色沉淀。E不能使Br2的CCl4溶液褪色。①F的官能团是________；②C的结构简式是________；③反应Ⅰ的化学方程式是__________________________。(3)下列说法正确的是(选填字母)________。a．B可使酸性高锰酸钾溶液褪色b．C不存在醛类同分异构体c．D的酸性比E弱d．E的沸点高于对孟烷(4)G的核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3:2:1，G与NaHCO3反应放出CO2。反应Ⅱ的化学方程式是______________________________________________________。解析 (1)根据已知信息，苯及苯的同系物在催化剂作用下与RX(卤代烃)发生取代反应，结合对孟烷的结构，逆推知化合物A为甲苯。B与氢气在催化剂作用下发生加成反应生成对孟烷。甲苯的同系物中相对分子质量最小的物质是苯。(2)E不能与溴发生加成反应，说明E不含碳碳双键，E发生消去反应生成F，F能与氢气反应，生成对孟烷，说明F中含有碳碳双键。C与饱和溴水反应生成白色沉淀，说明C为酚，D最终变成对孟烷，则C为邻甲基苯酚、间甲基苯酚或对甲基苯酚。假设C为间甲基苯酚，其与溴发生三溴取代，1.08gC的物质的量为0.01mol，其三溴代物的质量为3.45g，符合题意。D为酚，E为醇，说明D与氢气反应生成E。(3)B为芳香烃，能被酸性高锰酸钾溶液氧化；C存在醛类同分异构体，因为含有不饱和键、氧原子，可以形成醛。D为酚，E为醇，酚电离H＋的能力比醇的强。E为醇，醇的沸点高于相同碳原子数的烷烃。所以ad正确。(4)G为CH3C(COOH)===CH2(含羧基，含3种氢原子，3种氢原子个数比为3:2:1)，G与E发生酯化反应，反应Ⅱ为加聚反应。答案 (1)①加成(还原)反应18\n18\n7．(2022·浙江)化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。1H—NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。根据以上信息回答下列问题。(1)下列叙述正确的是________。a．化合物A分子中含有联苯结构单元b．化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体c．X与NaOH溶液反应，理论上1molX最多消耗6molNaOHd．化合物D能与Br2发生加成反应(2)化合物C的结构简式是________，A→C的反应类型是________。18\n(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。a．属于酯类b．能发生银镜反应(4)写出B→G反应的化学方程式________________________________________________________________________。(5)写出E→F反应的化学方程式________________________________________________________________________。解析 比较A与C的分子式可发现C比A多了4个Br，少了4个H，说明发生了取代反应，可初步推断在A的结构中含有2个酚的结构单元，且其对位可能被占据；再分析A、B与X之间的关系，可推测X中具有酯的结构，是A中的2个羟基与B中的羧基脱水形成的酯，而X分子中的Br原子水解得到的羟基会在B分子中，即B中既含有羧基，又含有羟基，所以B在浓硫酸存在的条件下通过消去脱水可得主要产物D，通过分子间酯化脱水得到副产物G，D中含有碳碳双键，G中含有环酯结构；D与HOCH2CH2OH发生酯化反应，得到含有双键结构的酯E，酯E则能通过加聚反应得到高分子化合物F。经以上分析可得18\n(1)分析化合物A、D、X的结构简式可知，a、b项错误；X中有两个酯结构，且水解后得到酚类物质，所以可以消耗4molNaOH，另外2个溴原子水解也可消耗2molNaOH，c项正确；化合物D中含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，d项正确。(2)A转变为C的反应是取代反应。(3)有酯结构且具有醛基的物质应该是甲酸酯，因此可得D的同分异构体有：18\n答案 (1)cd18\n18\n8．(2022·北京期末)合成纤维Z的吸湿性接近于棉花。合成Z的流程图如图所示。已知：下列反应中R、R′、R″代表烃基。18\nⅢ.2R—OHRO—CH2—OR(1)A的结构简式是________________________________________________________________________。(2)B的分子式为C2H4O，其官能团的名称是________。(3)反应①的化学方程式是________________________________________________________________________。(4)下列说法正确的是________。a．D―→E的反应类型为消去反应b．D能与Na、NaOH、NaHCO3反应c．Q是一种水溶性很好的高分子化合物d．G在酸性或碱性环境中均能水解(5)E有多种同分异构体，与E具有相同官能团的同分异构体________种(含顺反异构体)，其中核磁共振氢谱图上有3组吸收峰，且能发生银镜反应的同分异构体的结构简式是________________。(6)反应③的化学方程式是________________________________________________________________________。(7)合成纤维Z含有六元环状结构，Z的结构简式是________________。解析 (1)CaC2与H2O反应生成乙炔，其结构简式为CH≡CH。18\n(2)由题中信息知B的分子式为C2H4O，又能发生银镜反应，显然B是乙醛，官能团是醛基。18\n答案 (1)CH≡CH(2)醛基18\n9．(2022·北京检测)某芳香族化合物A的水溶液显酸性，测得A分子中无酚羟基。A可发生如图所示转化，其中F为五元环状化合物；G可使溴的四氯化碳溶液褪色；F和G互为同分异构体；H和I都是医用高分子材料。18\n请回答下列问题。(1)E中的官能团名称是羟基、________。(2)反应③的反应类型是________。(3)反应②的化学方程式是____________________________________________。(4)A与H的结构简式分别是______________________、______________________。(5)D与足量X溶液反应后可得到C7H5O3Na，则X溶液中所含溶质的化学式是________。(6)符合下列条件的G的同分异构体中有一种具有反式结构，该反式结构是________(用结构简式表示)。①能发生水解反应 ②分子中不含环状结构 ③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子解析 根据F和G的信息可确定E中含有羟基和羧基，由A的分子式和D的结构简式可确定F中含有4个碳原子，18\n答案 (1)羧基(2)消去反应18
