2011年高考化学真题解析 分项版18有机化学合成与推断

20112011 年高考真题解析化学分项版年高考真题解析化学分项版 1818 有机化学合成与推断有机化学合成与推断 1 广东 直接生成碳 碳键的反应是实现高效 绿色有机合成的重要途径 交叉脱氢 偶联反应是今年备受关注的一类直接生成碳 碳键的新型反应 例如 化合物 I 可由以下合成路线获得 5 1 分子与 1 分子在一定条件下可发生类似反应 的反应 其产物分子的结构简式为 1mol 该产物最多可与 molH2发生 加成反应 解析 此题综合考查有机化学知识 1 根据化合物 I 的结构简式为 其分子式为 C5H8O4 其属于酯类 故其在酸性条件下水解生成酸和甲醇 H2O 2CH3OH 2 化合物 II 为二元醇 其结构简式为 其与足量浓氢溴酸发生取代反应 2HBr 2H2O 3 化合物 III 没有酸性 其结构简式为 根据其分 子式 C3H4O2 其能与饱和 NaHCO3溶液反应放出 CO2 说明其结构中含有羧基 故其可能的结 构简式为 CH2 CH COOH 4 根据脱氢剂的结构简式 其和氢分子加成后的生成物中含有 苯环 故其结构简式可能为 5 根据交叉脱氢偶联反应的特点 1 分子 与 1 分子反应生成 该物质结构中含有 2 个苯环和 1 个碳碳三键 故其 1mol 能加成 8 molH2 1 在空气中久置 A 由无色转变为棕色 其原因是 2 C 分子中有 2 个含氧官能团 分别为 和 填官能团名称 答案答案 1 A 被空气中的 O2氧化 2 羟基 醚键 解析解析 本题是一道基础有机合成题 仅将敌草胺的合成过程列出 着力考查阅读有机 合成方案 利用题设信息 解决实际问题的能力 也考查了学生对信息接受和处理的敏锐程 度 思维的整体性和对有机合成的综合分析能力 本题涉及到有机物性质 有机官能团 同 分异构体推理和书写 合成路线流程图设计与表达 重点考查课学生思维的敏捷性和灵活性 对学生的信息获取和加工能力提出较高要求 3 全国新课标 化学 选修 5 有机化学基础 15 分 香豆素是一种天然香料 存在于黑香豆 兰花等植物中 工业上常用水杨醛与乙酸酐在 催化剂存在下加热反应制得 以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线 部分反应条件及副产物已略去 已知以下信息 A 中有五种不同化学环境的氢 B 可与 FeCl3溶液发生显色反应 同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定 易脱水形成羰基 请回答下列问题 香豆素的分子式为 由甲苯生成 A 的反应类型为 A 的化学名称为 由 B 生成 C 的化学反应方程式为 B 的同分异构体中含有苯环的还有 种 其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有 种 D 的同分异构体中含有苯环的还有 中 其中 既能发生银境反应 又能发生水解反应的是 写结构简式 能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2的是 写结构简式 其中在核磁共振氢谱中只出 现四组峰的是对甲基苯酚和苯甲醚共 2 种 5 D 的结构简式是 若不改变取代基的种类羟基和醛基可以是对位或是 间位 若只有一个取代基可以是羧基或酯基 结构简式为 其中既能发生银境反应 又能发生水解反应的是 能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2的是 答案 1 C9H6O2 2 取代反应 2 氯甲苯 或邻氯甲苯 3 4 4 2 5 4 4 大纲版 金刚烷是一种重要的化工原料 工业上可通过下列途径制备 请回答下列问题 1 环戊二烯分子中最多有 个原子共平面 2 金刚烷的分子式为 其分子中的 CH2基团有 个 3 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线 其中 反应 的产物名称是 反应 的反应试剂和反应条件是 反应 的反应类型是 4 已知烯烃能发生如下反应 请写出下列反应产物的结构简式 5 A 是二聚环戊二烯的同分异构体 能使溴的四氯化碳溶液褪色 A 经高锰酸钾酸 性溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸 提示 苯环上的烷基 CH3 CH2R CHR2 或烯基侧链 经高锰酸钾酸性溶液氧化得羧基 写出 A 所有可能的结构简式 不考虑立体异构 解析 1 考查有机分子中共线共面问题 以乙烯和甲烷为母体即可解决 最多可供 面的原子是 9 个 注意 亚甲基上碳是 sp3 杂化的 这里亚甲基 CH2 上两个氢不能是其中 1 个旋转到另外 5 个碳构成的平面上 因为 sp3 杂化 的 C 上面的四个基团 原子 以甲烷为例 C 原子与两个氢共平面 与另 两个氢也共平面 这两个平面相互垂直 旋转是沿键轴旋转 不能任意旋 转 用 ChemBioOffice 2010 作出球棍模型 如右图 除了红色圆圈标识的 两个氢外 其它原子都共平面 9 个原子 很多人认为圈的两个中氢中最 多有一个与另外 9 原子平面 共面 即总共有最多 10 个原子共面 这是错 误的 上面的解释不理解 可以简单地说 一个碳为中心的四个基团 至多 2 个与中心碳共 面 2 写分子式 就是数碳和氢 易得 C10H16 亚甲基共 6 个 3 分别命名 写反应条 件和反应类型 4 由题给信息写出产物的结构简式 5 写限制条件的同分异构体 由 分子式 C10H12 知不饱和度为 5 苯环不饱和度为 4 还有一个双键或环 三元环不作要求 不考虑顺反异构 则符合条件的有 4 种 答案 1 9 2 C10H16 6 3 氯代环己烷 NaOH 和 C2H5OH 溶液 加热 加成反 应 4 5 1 2 3 4 不作要求 其顺反异构不作要求 5 安徽 17 分 室安卡因 G 是一种抗心率天常药物 可由下列路线合成 1 已知 A 是的单体 则 A 中含有的官能团是 写名称 B 的结 构简式是 2 C 的名称 系统命名 是 C 与足量 NaOH 醇溶液共热时反应的化学方程式 是 3 X 是 E 的同分异构体 X 分子中含有苯环 且苯环上一氯代物只有两种 则 X 所有 可能的结构简式有 4 F G 的反应类型是 5 下列关于室安卡因 G 的说法正确的是 a 能发生加成反应 b 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 c 能与盐酸反应生成盐 d 属于氨基酸 解析 1 因为 A 是高聚物的单体 所以 A 的结构简式是 CH2 CHCOOH 因此官能团是羧基和碳碳双键 CH2 CHCOOH 和氢气加成得到丙酸 CH3CH2COOH 2 由 C 的结构简式可知 C 的名称是 2 溴丙酸 C 中含有两种官能团分别是溴原子和 羧基 所以 C 与足量 NaOH 醇溶液共热时既发生卤代烃的消去反应 又发生羧基的中和反应 因此反应的化学方程式是 3 因为 X 中苯环上一氯代物只有两种 所以若苯环上有 2 个取代基 则只能是对位 的 这 2 个取代基分别是乙基和氨基或者是甲基和 CH2NH2 若有 3 个取代基 则只能是 2 个甲基和 1 个氨基 且是 1 3 5 位的 因此分别为 6 北京 17 分 常用作风信子等香精的定香剂 D 以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物 PVB 的 合成路线如下 已知 1 A 的核磁共振氢谱有两种峰 A 的名称是 2 A 与合成 B 的化学方程式是 3 C 为反式结构 由 B 还原得到 C 的结构式是 4 E 能使 Br2的 CCl4溶液褪色 N 由 A 经反应 合成 a 的化学试剂和条件是 b 的反应类型是 c 的化学方程式是 5 PVAC 由一种单体经加聚反应得到 该单体的结果简式是 6 碱性条件下 PVAc 完全水解的化学方程式是 解析 1 A 的分子式是 C2H4O 且 A 的核磁共振氢谱有两种峰 因此 A 只能是乙醛 2 根据题中的信息 可写出该反应的方程式 3 C 为反式结构 说明 C 中含有碳碳双键 又因为 C 由 B 还原得到 B 中含有醛基 因此 C 中含有羟基 故 C 的结构简式是 答案 1 乙醛 2 3 4 a 稀氢氧化钠 加热 b 加成 还原 反应 c 5 CH3COOCH CH2 6 7 福建 化学 有机化学基础 13 分 透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶 制备它的一种配方中 含有下列四种物质 填写下列空白 5 化合物丁仅含碳 氢 氧三种元素 相对分子质量为 110 丁与 FeCl3溶液作用显 现特征颜色 且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种 则丁的结构简式为 答案 4 结合苯 乙烯 氯化氢三种原料和题中信息 合成丙的三步反应分别是 CH2 CH2 HCl CH3CH2Cl CH3CH2Cl AlCl3 HCl H2 反应 属于取代反应 5 由丁与 FeCl3溶液 催化剂 作用显现特征颜色 可知丁中含有酚羟基 再结合丁的相对分子质量为 110 烃基上的一氯 代物只有一种 可确定丁分子中苯环上含两个羟基 两个羟 基对位关系 结构简式为 8 四川 已知 CH2 CH CH CH2 R CH CH R CH3 CH2 CH CH2 HO OH CH2 CH3 其中 R R 表示原子或原子团 A B C D E F 分别表示一种有机物 E 的相对分子质量为 278 其转化关系如下图 所示 其他反应产物及反应条件略去 请回答下列问题 1 中含氧官能团的名称是 2 A 反应生成 B 需要的无机试剂是 上图所示反应中属于加成反应的共有 个 3 B 与 O2反应生成 C 的化学方程式为 4 F 的结构简式为 5 写出含有 HC C 氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连 呈链状结构的 C 物 质的所有同分异构体的结构简式 3 B 为 CH2OHCH CHCH2OH 与 O2反应的方程式为 CH2OHCH CHCH2OH O2 催化剂 OHCCH CHCHO 2H2O 4 F 的结构简式为 5 C 为 OHCCH CHCHO 符合条件的同分异构体有 HC C CH OH CHO HC C CH2OH HC C CH2 COOH HCOOCH2C CH 答案 1 醛基 NaOH 的水溶液 3 3 CH2OHCH CHCH2OH O2 催化剂 OHCCH CHCHO 2H2O 4 5 HC C CH OH CHO HC C CH2OH HC C CH2 COOH HCOOCH2C CH 4 E 的一种同分异构体 K 符合下列条件 苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同 化学环境的氢 与 FeCl3溶液作用显紫色 K 与过量 NaOH 溶液共热 发生反应的方程式为 答案 1 a d 2 CH3 2CHCH CH2 3 新制 Cu OH 2悬浊液 或新制银氨溶液 4 解析 本题考查选修 5 有机化学基础 一书的基础内容综合 以 1010 年诺贝尔化学 奖为背景 介绍一道有机推断题 着重考查了结构 官能团 性质 这条主线 必须学会推断 熟练掌握烯烃 卤代烃 醇 酚 醛 羧酸 酯的基本化学性质以及信息的接收和处理能力 1 考查由结构认识官能团及其反应 M 中含苯环和烃基均可发生取代反应 故 A 选项对 不 含有羟基和羧基不能发生酯化反应 故 B 不对 首先不同时含羟基和羧基 其次也不同时含 氨基和羧基 再者也不只含羟基 故不能缩聚 所以 C 错误 含有苯环及碳碳双键 故可加 成 因而 D 对 2 推断有机物结构可从 M 入手 结合题给信息逆推 易推出 E 的结构为 D 的结构为 CH2 CHCOOCH2CH2CH CH3 2 C 的结构为 HOCH2CH2CH CH3 2 B 的 结构为 CH2 CHCOOH A 的结构为 CH2 CHCHO C 发生消去得到的产物 F 为 CH3 2CHCH CH2 D 发生加聚得到 G 为 3 A CH2 CHCHO 与 B CH2 CHCOOH 结构不同之处在 于 A 中含有醛基 B 中含有羧基 利用这一点要检验 B 中含有少量的 A 即可利用醛基能 被弱氧化剂氧化的特点 先中和 B 后 再加新制 Cu OH 2悬浊液 或新制银氨溶液 共热 看是否有特征反应即可 4 限制条件的同分异构体的书写 E 的分子式 C7H7OX 符合条 件的 K 只有一种 其结构为 再写化学方程式 10 天津 18 分 已知 I 冠心平 F 是降血脂 降胆固醇的药物 它的一条合成路线如下 1 A 为一元羧酸 8 8g A 与足量 NaHCO3溶液反应生成 2 24L CO2 标准状况 A 的 分子式为 解析 1 由方程式 RCOOH NaHCO3 RCOONa H2O CO2 可知生成 2 24L CO2 标准状况 就 要消耗 0 1mol 羧酸 故 A 的摩尔质量是 88g mol 因为羧基 COOH 的摩尔质量是 45g mol 所以其余烃基的摩尔质量是 43g mol 因此烃基的化学式是 C3H7 故 A 的分子式是 C4H8O2 2 分子式是 C4H8O2的甲酸酯说明是由甲酸和丙醇形式的 丙醇有正丙醇和异丙醇两种 所以其相应的甲酸酯也有两种 分别为 HCOOCH2CH2CH3和 HCOOCH CH3 2 3 由于羧基中含有一个氢原子 说明另外的氢原子全部连在甲基上且甲基连在同一 个碳原子上 故 B 的结构简式是 CH3 2CClCOOH 因此 A 的结构简式是 CH3 2CHCOOH 所以 B C 的反应方程式为 CH3 2CClCOOH C2H5OH CH3 2CClCOOC2H5 H2O 4 由信息可知 C 和 E 反应的方程式为 因此该反应属于取代反应 5 分析间 3 和 4 答案 1 C4H8O2 2 HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH CH3 2 3 CH3 2CClCOOH C2H5OH CH3 2CClCOOC2H5 H2O 4 取代反应 5 CH3 2CHCOOH 6 Cl2 NaOH 溶液 7 消去反应 8 11 浙江 14 分 白黎芦醇 结构简式 OH OH OH 属二苯乙烯类多 浓硫酸 浓硫酸 酚化合物 具有抗氧化 抗癌和预防心血管疾病的作用 某课题组提出了如下合成路线 A C9H10O4 CH3OH B C10H12O4 CH3OH NaBH4 C C9H12O3 HBrD C9H11O2Br Li H2O CHOCH3O E C17H20O4 F C17H18O3 BBr3 已知 CH3OH NaBH4 Li H2O BBr3 RCH2Br R CHO RCH2CHR OH COOCH3 OCH3 CH2OH OCH3 CH2OH OH 根据以上信息回答下列问题 能发生银镜反应 含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子 答案 1 C14H12O3 2 取代反应 消去反应 3 4 1 1 2 6 4 COOH CH3O CH3O H2OCH3OHCOOCH3 CH3O CH3O 5 CH2Br CH3O CH3O CH2 CH3O CH3O CH OH OCH3 6 CH2OHCHO OHCH2CHO CH3O CH O 答案 答案 1 C14H12O3 2 取代反应 消去反应 3 4 1 1 2 6 4 COOH CH3O CH3O H2OCH3OHCOOCH3 CH3O CH3O 5 CH2Br CH3O CH3O CH2 CH3O CH3O CH OH OCH3 6 CH2OHCHO OHCH2CHO CH3O CH O 12 重庆 16 分 食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准 GB2760 2011GB2760 2011 的规 定使用 作为食品添加剂中的防腐剂 G 和 W 可经下列反应路线得到 部分反应条件略 1 G 的制备 A 与苯酚在分在组成上相差一个 CH2原子团 他们互称为 常温下 A 在水中的溶解度比苯酚的 填 大 或 小 经反应 AB 和 DE 保护的官能团是 EG 的化学方程式为 2 W 的制备 J L 为加成反应 J 的结构简式为 M Q 的反应中 Q 分子中形成了新的 填 C C 键 或 C H 键 用 Q 的同分异构体 Z 制