届高考化学总复习 第9章 第3讲《基本营养物质 高分子化合物与有机合成》解析训练

第三讲基本营养物质高分子化合物与有机合成一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)1．核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由rRNA和蛋白质构成，其唯一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链，所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。下列说法不正确的是 ()。A．糖类和蛋白质都是人体重要的营养物质B．蛋白质在一定条件下能发生水解反应，生成氨基酸C．加热能杀死甲型H1N1流感病毒，因为病毒的蛋白质受热变性D．蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，如再加水也不溶解解析蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，蛋白质的盐析是一个可逆过程，如果再加入水，析出的蛋白质仍可以溶解在水中。答案D2．以淀粉为基本原料可制备许多物质，如淀粉eq\o(→,\s\up6(①))葡萄糖，下列有关说法中正确的是 ()。A．淀粉是糖类物质，有甜味，反应①是水解反应B．反应③是消去反应、反应④是加聚反应、反应⑤是取代反应C．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键，均可被酸性KMnO4溶液氧化D．在加热条件下，可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开解析淀粉没有甜味，A错；反应⑤是氧化反应，不是取代反应，B错；聚乙烯分子中没有碳碳双键，C错；葡萄糖可被银氨溶液氧化，乙醇不能，D对。答案D3．(2013·巴中检测)下列说法正确的是 ()。A．1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2B．在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会因盐析而产生沉淀C．油脂不是高分子化合物，1mol油脂完全水解生成1mol甘油和3mol高级脂肪酸D．欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热答案C4．工程塑料PBT的结构简式为，下列有关PBT的说法正确的是 ()。A．PBT是加聚反应得到的高分子化合物B．PBT分子中含有羧基、羟基和酯基C．PBT的单体中有芳香烃D．PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应解析PBT是一种高分子化合物，是通过缩聚反应得到的，A错误；PBT分子中含有羧基、羟基和酯基，B正确；PBT的单体是对苯二甲酸和1,4­丁二醇，不含芳香烃类物质，C错误；对苯二甲酸和1,4­丁二醇都可以与Na反应，对苯二甲酸可以与NaOH、Na2CO3反应，1,4­丁二醇不能与NaOH、Na2CO3反应，D错误。答案B5．Nomex纤维是一种新型阻燃纤维，其结构简式为，据此可以推知在一定条件下，以等物质的量发生缩聚反应生成该物质的两种单体是 ()。A．间苯二甲酸和邻苯二胺B．间苯二甲酸和间苯二胺C．间苯二甲酸和对苯二胺D．对苯二甲酸和对苯二胺解析此物质是通过缩聚反应而生成的高分子化合物，从肽键处断键，接羟基，—NH—接H原子，即可得到两种单体。答案B6．DAP是电表和仪表部件中常用的一种高分子化合物，其结构简式为则合成它的单体可能有：①邻苯二甲酸②丙烯醇(CH2=CH—CH2—OH)③丙烯④乙烯⑤邻苯二甲酸甲酯下列选项正确的是 ()。A．①② B．④⑤C．①③ D．③④解析该高聚物的形成过程属于加聚反应，直接合成该高聚物的物质为，该物质属于酯类，由CH2=CH—CH2OH和通过酯化反应生成，因此该高聚物是由CH2=CH—CH2OH和先发生酯化反应，后发生加聚反应生成的。答案A7．(2013·内江二检)某高分子材料的结构如图所示：已知该高分子材料是由三种单体聚合而成的，以下与此高分子材料相关的说法正确的是 ()。A．该高分子材料是体型高分子，合成它的反应是加聚反应B．形成该高分子材料的单体中，所有原子可能处于同一平面内C．三种单体中有两种有机物互为同系物D．三种单体都可以使溴水褪色，但只有两种能使酸性高锰酸钾溶液褪色解析该高分子材料是线型高分子；苯和乙烯都是平面型分子，故苯乙烯中所有原子可能处于同一平面内；合成该高分子的三种单体是CH3CH=CHCN、苯乙烯、苯乙炔，其中没有互为同系物的物质，它们都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。答案B二、非选择题(本题共4个小题，共58分)8．(12分)近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。下图是以煤为原料生产聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路线。请回答下列问题：(1)写出反应类型：反应①________，反应②________。(2)写出结构简式：PVC________，C________。(3)写出A→D的化学反应方程式：______________。(4)与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有____________种(不包括环状化合物)，写出其中一种的结构简式：____________。答案(1)加成反应加聚反应(2)H2CCHCN(3)HCCH＋CH3COOHeq\o(→,\s\up16(催化剂))(4)4(合理即可)9．(14分)(2013·长沙模考)现有一种有机物A，分子式为C4H6O6。已知：①A的分子中有两个羧基；②A的核磁共振氢谱如图所示。未知物A的核磁共振氢谱(1)根据A的核磁共振氢谱，写出A的结构简式：________________________________________________________________________。如图是利用烃B和烃I合成高分子材料R的转化关系示意图，已知烃I的相对分子质量为28，且F的相对分子质量比E多28。已知：—CH2—OH优先于而被氧化。请回答下列问题：(2)写出下列反应的化学方程式：B→C：________________；反应类型为________。E→G：________________。(3)有机物E的同分异构体M满足下列三个条件：①1mol有机物与银氨溶液充分反应生成2molAg②1mol有机物与足量NaHCO3溶液反应产生1molCO2③1mol有机物与足量金属Na反应产生1molH2请判断M的结构有________种，任写一种M的结构简式________________________________________________________________________。答案(1)HOOC—CH(OH)—CH(OH)—COOH(2)CH2=CH—CH=CH2＋2Br2→CH2Br—CHBr—CHBr—CH2Br加成反应OHC—CH(OH)—CH(OH)—CHO＋4Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))H4NOOC—CH(OH)—CH(OH)—COONH4＋2H2O＋4Ag↓＋6NH310．(15分)(2013·苏锡常镇四市一调)以苯甲醛为原料合成化合物E的路线如下：(1)储存苯甲醛时要避免其与空气接触，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)A的名称是________；⑤的反应类型是________________________________________________________________________。(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。①属于苯的对位二元取代物；②含有硝基、羟基和羧基。(4)在C转化为D的过程中可能生成了一种高分子化合物F，写出C→F反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)2­氰基­2­丁烯酸[CH3CH=C(CN)COOH]是合成某种医疗手术用黏合剂的重要物质。写出以丙醛(CH3CH2CHO)和必要的化学试剂来制备2­氰基­2­丁烯酸的合成路线流程图。合成路线流程图示例如下：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(170℃))H2C=CH2eq\o(→,\s\up16(Br2))H2CBrCH2BrCH3CH2CHOeq\o(→,\s\up16(HCN))________________________________________________________________________。解析(1)—CHO具有比较强的还原性，易被空气中的氧气氧化。(4)C中含有—OH和—COOH，可以发生分子间缩聚反应生成聚酯。(5)结合题中反应②的信息，可知HCN与CH3CH2CHO发生加成，生成CH3CH2CH(OH)CN，注意不能先水解生成CH3CH2CH(OH)COOH，若这样，后面发生消去反应时可能会发生酯化反应，因此要先进行醇的消去反应。然后再通过加成、水解、消去等步骤获得目标产物。由此可写出合成路线。答案(1)苯甲醛易被空气中的氧气氧化(2)间硝基苯甲醛(或3­硝基苯甲醛)还原反应(5)CH3CH2CH(OH)CNeq\o(→,\s\up6(一定条件))CH3CH=CHCNeq\o(→,\s\up6(Br2))CH3CHBrCHBrCNeq\o(→,\s\up6(H2O/H＋))CH3CHBrCHBrCOOHeq\o(→,\s\up6(一定条件))CH3C≡CCOOHeq\o(→,\s\up16(HCN))CH3CH=C(CN)COOH11．(17分)(2013·成都一模)镇痉药物C、化合物N以及高分子树脂()的合成路线如下：已知：RCHOeq\o(→,\s\up16(①HCN/OH－),\s\do16(②H2O/H＋△))RCOOHeq\o(→,\s\up16(SOCl2))eq\o(→,\s\up16(R′OH))RCOOR′(R、R′代表烃基)(1)A的含氧官能团的名称是________。(2)A在催化剂作用下可与H2反应生成B。该反应的反应类型是________。(3)酯类化合物C的分子式是C15H14O3，其结构简式是____________________________。(4)A发生银镜反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)扁桃酸()有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有________种，写出其中一种含亚甲基(—CH2—)的同分异构体的结构简式______________________。(6)F与M合成高分子树脂的化学方程式是__________________________。(7)N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是________________________________________________________________________。解析由A→扁桃酸与已知信息知A为CHO，由问题(2)知B为，结合问题(3)中由C的分子式可得C为。根据A→D→E的流程及题给信息可得D为，E为。由逆推F为，进而知N为，故N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为。问题(5)中，属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体有、答案(1)醛基(2)加成反应(或还原反应)特色训练11破解有机合成及推断1．有机物A、B、C、D、E、F的转化关系如下：已知：①A是芳香族化合物，其苯环上有2个对位取代基，均不含支链，遇FeCl3溶液能发生显色反应。②F分子中除了2个苯环外，还含有一个六元环。请回答下列问题：(1)A中含氧官能团的名称是________，1molA与足量溴水反应最多可以消耗________molBr2。(2)反应①～③中属于加成反应的有________(填序号)。(3)C的结构简式为________，F的结构简式为________________________________________________________________________。(4)A→B的化学方程式是________________________________________________________________________。解析从A→B的转化可知，A中含有羧基且其分子式为C9H8O3；比较A和C的分子式可知反应①为加成反应，则A中含有碳碳双键，A能够与FeCl3发生显色反应，故A中含有酚羟基，又因为A的苯环上有2个对位取代基，且均不含支链，所以A的结构简式为HOCHCHCOOH。答案(1)羟基、羧基3(2)①(3)HOCH2CHClCOOHHOCH2CHCOOCHCOOCH2OH(4)HOCHCHCOOH＋NaHCO3→HOCHCHCOONa＋CO2↑＋H2O2．由环己烷可制备1,4­环己醇二醋酸酯。下面是有关的8步反应(其中所有无机产物都已略去)。eq\o(→,\s\up16(①,Cl2、光照))Cleq\o(→,\s\up16(②,NaOH醇溶液),\s\do16(△))Aeq\o(→,\s\up16(\o(\s\up16(③)),\s\do16(\s\do16(Cl2、不见光))))Beq\o(→,\s\up16(④))eq\o(→,\s\up16(⑤))BrBreq\o(→,\s\up16(⑥))Ceq\o(→,\s\up16(⑦),\s\do16(醋酸、醋酸酐))Deq\o(→,\s\up16(⑧))CH3COOOOCCH3(1)在上述8步反应中，属于取代反应的有________，属于加成反应的有________，反应④属于________反应。(2)写出下列化合物的结构简式。B：________，C：________。(3)写出反应④、⑤、⑥的化学方程式。④____________________________________________________________，⑤___________________________________________________________，⑥__________________________________________________________。(4)写出CH3COOOOCCH3在NaOH溶液中水解的化学方程式：__________________________________________________________。解析该题的目标产物是1,4­环己醇二醋酸酯，通过正向合成，可以逐步推出各步未知的中间产物及反应类型。eq\o(→,\s\up16(Cl2、光照),\s\do16(取代))Cleq\o(→,\s\up16(NaOH醇溶液),\s\do16(消去))A()eq\o(→,\s\up16(Cl2、不见光),\s\do16(加成))B(ClCl)eq\o(→,\s\up16(NaOH醇溶液，△),\s\do16(消去))eq\o(→,\s\up16(Br2),\s\do16(加成))BrBreq\o(→,\s\up16(NaOH水溶液，△),\s\do16(取代))C(HOOH)eq\o(→,\s\up16(醋酸、醋酸酐),\s\do16(取代或酯化))D(CH3COOOOCCH3)eq\o(→,\s\up16(H2/Ni，△),\s\do16(加成))CH3COOOOCCH3。答案(1)①⑥⑦③⑤⑧消去(2)ClClHOOH(3)④ClCl＋2NaOHeq\o(→,\s\up16(醇),\s\do16(△))＋2NaCl＋2H2O⑤＋Br2→BrBr⑥BrBr＋2NaOHeq\o(→,\s\up16(水),\s\do16(△))HOOH＋2NaBr(4)CH3COOOOCCH3＋2NaOHeq\o(→,\s\up16(水),\s\do16(△))2CH3COONa＋HOOH3．A～I九种有机物有如下转化关系：已知：R1CHOHCHOHR2＋HIO4→R1CHO＋R2CHO＋HIO3＋H2O；又知C的核磁共振氢谱图上共有5个峰。请回答下列问题：(1)写出下列物质的结构简式：C________；I________。(2)由H生成G的有机反应类型为________________________________________________________________________。(3)写出下列反应的化学方程式。D→B过程中的第①步：________________________________________________________________________。G→F：________________________________________________________________________。(4)化合物C的同分异构体甚多，写出满足下列条件的所有芳香族同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________。①属于对位二取代苯；②能发生银镜反应；③在NaOH溶液中可发生水解反应。解析根据烯烃H中含有4个碳原子及题给信息，可初步判断A、B、D三种物质中都含有2个碳原子，则C中含有8个碳原子。A是乙醇，D是乙醛，B是乙酸。根据C的核磁共振氢谱图上共有5个峰，再结合框图中C的性质可知C的结构简式为HOCH2COOH。再逆推可知E为CH3CHOHCHOHCH3，F为CH3CHClCHClCH3，G为CH2=CHCHClCH3，H为CH2=CHCH2CH3。化合物C的同分异构体在NaOH溶液中可发生水解反应，则其为酯类化合物；能发生银镜反应则含有醛基。欲满足题意，只能是甲酸酯，有两种情况：一是HCOO—直接连于苯环上，其他的基团(—OCH3或—CH2OH)位于其对位；二是HCOOCH2—直接连于苯环上，剩余的一个羟基位于其对位。答案(1)HOCH2COOHCH3COOCH2COOCH2CH3(2)取代反应(3)CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up16(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2OCH2=CHCHClCH3＋HCl→CH3CHClCHClCH3(4)HCOOOCH3、HCOOCH2OH、HCOOCH2OH4．有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C5H8O2，有关的转化关系如下图所示。已知：A的碳链无支链，且1molA能与4molAg(NH3)2OH完全反应；B为五元环酯。提示：CH3—CH=CH—Req\o(→,\s\up16(溴代试剂NBS),\s\do16(△))Br—CH2—CH=CH—R请回答下列问题：(1)A中所含官能团是_________________________________________。(2)B、H的结构简式分别为____________________________________。(3)写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)：D→C________________________________________________________________________；E→F(只写①条件下的反应)_________________________________________。(4)F的加聚产物的结构简式为________________________________。答案(1)醛基(或—CHO)(2)CHH3CCH2CH2COOOHC—CH2—CH2—CH2—COOH(3)CHCH3OHCH2CH2COOHeq\o(→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(△))CH3—CH=CH—CH2—COOH＋H2OBr—CH2—CH=CH—CH2—COOH＋2NaOHeq\o(→,\s\up16(H2O),\s\do16(△))HO—CH2—CH=CH—CH2—COONa＋NaBr＋H2O(4)CHCH2OHCHCH2COOH5．铅尘污染对人体危害极大，为了减少铅尘污染，各国都在推广使用无铅汽油。所谓无铅汽油是用甲基叔丁基醚代替四乙基铅做抗震剂添加于汽油中，用于提高汽油的辛烷值。甲基叔丁基醚可通过如下方法合成：(CH3)3CBreq\o(→,\s\up16(NaOH),\s\do16(C2H5OH))Aeq\o(→,\s\up16(浓H2SO4))Beq\o(→,\s\up16(水),\s\do16(△))(CH3)3COHeq\o(→,\s\up16(a))(CH3)3CONaeq\o(→,\s\up16(CH3I))(CH3)3COCH3。资料支持：①ROSO3H(R表示烃基)eq\o(→,\s\up16(水),\s\do16(△))ROH②OH＋2H2SO4(浓)eq\o(→,\s\up16(△))SO3HOHSO3H＋2H2O试回答下列问题：(1)试剂a是________，中间产物A是________。(2)与产物甲基叔丁基醚互为同分异构体的醇类有________种。(3)已知由A生成B的反应属于加成反应，则反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________。最后一步属于取代反应，则反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(4)请用流程图表示以苯酚为唯一有机原料合成BrOH(例如由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHeq\o(→,\s\up16(浓硫酸),\s\do16(170℃))CH2=CH2eq\o(→,\s\up16(高温、高压),\s\do16(催化剂))CH2—CH2)。解析(1)(CH3)3CBr在NaOH醇溶液中发生消去反应生成烯烃A[CH2=C(CH3)2]，A和H2SO4发生加成反应生成B，根据信息“ROSO3H(R表示烃基)eq\o(→,\s\up16(水),\s\do16(△))ROH”可知B的结构简式为(CH3)3COSO3H，B水解得醇(CH3)3COH，醇可以和金属Na反应生成醇钠(CH3)3CONa，(CH3)3CONa和CH3I发生取代反应得(CH3)3COCH3。(2)与产物甲基叔丁基醚互为同分异构体的醇类物质的化学式为C5H12O，考虑到戊基有8种，故醇类共有8种。(4)若苯酚直接和溴水反应，则会生成BrBrOHBr，因此可根据题中信息先用磺酸基占据两个位置，再和溴反应，最后再水解把磺酸基脱掉。答案(1)Na(CH3)2C=CH(2)8(3)(CH3)2C=CH2＋H2SO4(浓)→(CH3)3COSO3(CH3)3CONa＋CH3I→(CH3)3COCH3＋NaI(4)OHeq\o(→