高中化學(xué) 3.4 有機(jī)合成分層訓(xùn)練 新人教版選修5

第四節(jié)有機(jī)合成[經(jīng)典基礎(chǔ)題]1．下列說法正確的是()A．鹵代烴的消去反應(yīng)比水解反應(yīng)更容易進(jìn)行B．在溴乙烷中加入過量NaOH溶液，充分振蕩，然后加入幾滴AgNO3溶液，出現(xiàn)黃色沉淀C．消去反應(yīng)是引入碳碳雙鍵的唯一途徑D．在溴乙烷與NaCN、CH3C解析嚴(yán)格地說，哪個反應(yīng)更容易進(jìn)行，必須結(jié)合實(shí)際的條件，如果在沒有實(shí)際條件的情況下，鹵代烴的消去反應(yīng)和水解反應(yīng)哪個更容易進(jìn)行，是沒法比較的，A錯誤；在溴乙烷中加入過量NaOH溶液，充分振蕩，溴乙烷水解生成乙醇和NaBr，加入幾滴AgNO3溶液后確實(shí)生成了AgBr沉淀，但由于NaOH溶液是過量的，同時生成AgOH(可以轉(zhuǎn)化成Ag2O，顏色為棕色)，我們觀察不到淺黃色沉淀，B錯誤；消去反應(yīng)是引入碳碳雙鍵的主要途徑，但不能認(rèn)為是唯一的途徑，如乙炔與氫氣按1∶1加成可以生成乙烯，C錯誤；在取代反應(yīng)中，一般是帶相同電荷的相互取代，金屬有機(jī)化合物中，顯然是金屬帶正電荷，有機(jī)基團(tuán)帶負(fù)電，溴乙烷中溴帶負(fù)電，乙基帶正電，因此，D是正確的。答案D2．以氯乙烷為原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的過程中，要依次經(jīng)過下列步驟中的()①與NaOH的水溶液共熱 ②與NaOH的醇溶液共熱③與濃硫酸共熱到170℃ ④在催化劑存在情況下與氯氣反應(yīng)⑤在Cu或Ag存在的情況下與氧氣共熱⑥與新制的Cu(OH)2懸濁液共熱A．①③④②⑥ B．①③④②⑤C．②④①⑤⑥ D．②④①⑥⑤解析采取逆向分析可知，乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2-二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然后再逐一分析反應(yīng)發(fā)生的條件，可知C項設(shè)計合理。答案C3．已知乙烯醇(CH2=CH—OH)不穩(wěn)定，可自動轉(zhuǎn)化為乙醛。乙二醇在一定條件下發(fā)生脫水反應(yīng)，也有類似現(xiàn)象發(fā)生，所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式有人寫出下列幾種，其中不可能的是()①CH2=CH2②CH3CHO③④⑤HOCH2CH2—O—CH2CH2OHA．①B．②③C．③④D．④⑤HO—CH2—CH2—O—CH2—CH2—OH。答案A4．下列有機(jī)物能發(fā)生水解反應(yīng)生成醇的是()A．CH3CH2Br B．CH2Cl2C．CHCl3 D．C6H5Br解析A項在堿性條件下CH3CH2Br水解的產(chǎn)物是乙醇。B項CH2Cl2水解后生成CH2(OH)2，即在一個碳原子上有兩個羥基生成。大量事實(shí)證明，在分子結(jié)構(gòu)中，若有兩個羥基連在同一個碳原子上，就會脫去水分子形成羰基，如碳酸非常容易脫去一分子水形成CO2。因此CH2Cl2水解生成CH2(OH)2，脫去水分子后生成甲醛。C項CHCl3水解生成CH(OH)3，脫去1分子水后生成甲酸。D項C6H5Br為芳香鹵代烴，水解后生成酚。答案A5．用苯作原料，不能經(jīng)一步化學(xué)反應(yīng)制得的是()A．硝基苯 B．環(huán)己烷C．苯酚 D．苯磺酸解析合成苯酚需要將苯鹵代后，再水解共兩步，才能制得。答案C6．下列反應(yīng)中，不可能在有機(jī)物中引入羧基的是()A．鹵代烴的水解B．有機(jī)物RCN在酸性條件下水解C．醛的氧化D．烯烴的氧化解析鹵代烴水解引入了羥基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烴如RCH=CHR被氧化后可以生成RCOOH。答案A7．對羥基苯甲酸丁酯(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑，對酵母和霉菌有很強(qiáng)的抑制作用，工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)而制得。以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線：已知以下信息：①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基。②D可與銀氨溶液反應(yīng)生成銀鏡。③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積比為1∶1?；卮鹣铝袉栴}：(1)A的化學(xué)名稱為________。(2)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________，該反應(yīng)的類型為________。(3)D的結(jié)構(gòu)簡式為________。(4)F的分子式為________。(5)G的結(jié)構(gòu)簡式為________。(6)E的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有________種，其中核磁共振氫譜有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且峰面積比為2∶2∶1的是______________________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。解析(1)由題意知A為甲苯，根據(jù)反應(yīng)的條件和流程分別確定B、C、D、E、F、G的結(jié)構(gòu)。(2)由光照條件知B生成C的反應(yīng)為甲基的取代反應(yīng)。(3)由信息①知發(fā)生取代反應(yīng)，然后失水生成。(4)E為，在堿性條件下反應(yīng)生成(5)F在酸性條件下反應(yīng)生成對羥基苯甲酸。(6)限定條件的同分異構(gòu)體的書寫：①有醛基、②有苯環(huán)、③注意苯環(huán)的鄰、間、對位置。8．由乙烯和其他無機(jī)原料合成環(huán)狀化合物E的流程如下：CH2=CH2(1)請在方框內(nèi)填入合適的化合物的結(jié)構(gòu)簡式。(2)寫出A水解的化學(xué)方程式___________________________。(3)從有機(jī)合成的主要任務(wù)角度分析，上述有機(jī)合成最突出的特點(diǎn)是_____________________________。解析本題為有機(jī)合成推斷題，解題的關(guān)鍵是熟練掌握烴和烴的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化，即官能團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化。由已知物乙烯和最后產(chǎn)物E(一種環(huán)狀酯)，按照圖示條件進(jìn)行推導(dǎo)，首先乙烯與溴加成得到1,2-二溴乙烷，再水解得到乙二醇，然后氧化為乙二醛，進(jìn)而氧化為乙二酸，最后乙二酸與乙二醇發(fā)生酯化反應(yīng)得到乙二酸乙二酯(E)。答案(1)A∶BrCH2—CH2Br；B∶HOCH2—CH2OH；C∶OHC—CHO；D∶HOOC—COOH(2)BrCH2—CH2Br＋2NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))HOCH2—CH2OH＋2NaBr(3)官能團(tuán)的相互轉(zhuǎn)化[能力提升題]9．對氨基苯甲酸可用甲苯為原料合成，已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基，，產(chǎn)物苯胺還原性強(qiáng)，易被氧化，則由甲苯合成對氨基苯甲酸的步驟合理的是()解析由甲苯制取產(chǎn)物時，需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基，再還原得到氨基，將甲基氧化才得到羧基；但氨基易被氧化，故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基還原前，否則生成的氨基也被氧化，故先進(jìn)行硝化反應(yīng)，再將甲基氧化為羧基，最后將硝基還原為氨基。另外還要注意—CH3為鄰、對位取代定位基；而—COOH為間位取代定位基，所以B選項也不對。答案A10．已知下列物質(zhì)中，在①O3和②Zn/H2O的作用下能生成的是()A．CH3—CH2—CH=CH—CH3B．CH2=CH2C．CH2CCH3CH3D．解析由題給信息可知，在所給條件下反應(yīng)時，變?yōu)?，A選項生成CH3CH2CHO和CH3CHO兩種物質(zhì)；B選項生成兩分子HCHO；C選項生成HCHO和；D選項生成。答案A11．已知溴乙烷與氰化鈉反應(yīng)后再水解可以得到丙酸：CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2COOH產(chǎn)物分子比原化合物分子多了一個碳原子，增長了碳鏈。請根據(jù)以下框圖回答問題。圖中F分子中含有8個原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。(1)反應(yīng)①②③中屬于取代反應(yīng)的是________(填反應(yīng)代號)。(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式：E________，F(xiàn)________。解析本題主要考查了有機(jī)物轉(zhuǎn)化過程中碳鏈的延長和碳環(huán)的生成，延長碳鏈的方法是先引入—CN，再進(jìn)行水解；碳環(huán)的生成是利用酯化反應(yīng)。A是丙烯，從參加反應(yīng)的物質(zhì)來看，反應(yīng)①是一個加成反應(yīng)，生成的B是1,2-二溴丙烷；反應(yīng)②是鹵代烴的水解反應(yīng)，生成的D是1,2-丙二醇；結(jié)合題給信息可以確定反應(yīng)③是用—CN代替B中的—Br，B中有兩個—Br，都應(yīng)該被取代了，生成的C再經(jīng)過水解，生成的E是2-甲基丁二酸。12．石油是一種不可再生能源，石油及其產(chǎn)品不僅是重要的燃料，也是重要的工業(yè)原料。如圖無色氣體A為石油裂解的產(chǎn)品之一，氣體A與相同條件下一氧化碳的密度相同；B是一種人工合成的高分子化合物；C是農(nóng)作物秸桿的主要成分，利用C可以得到重要的替代能源E。各有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖所示：(1)寫出D的化學(xué)式：___________________________________________；F的結(jié)構(gòu)簡式：_______________________________________。(2)D在酒化酶的作用下可轉(zhuǎn)化為兩種等物質(zhì)的量的E和X，且X為一種常見的氣體，該氣體是________________________________________。(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①E＋G→H：_________________________________________；②A→B：__________________________________________。解析由題意知A為乙烯，B為聚乙烯，C為纖維素，D為葡萄糖，E為乙醇，F(xiàn)為乙醛，G為乙酸，H為乙酸乙酯。答案(1)C6H12O6CH3CHO(2)CO2(3)①CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O②nCH2=CH2催化劑,CH2—CH213．環(huán)己烯可以通過丁二烯與乙烯發(fā)生環(huán)化加成反應(yīng)得到：實(shí)驗(yàn)證明，下列反應(yīng)中反應(yīng)物分子的環(huán)外雙鍵比環(huán)內(nèi)雙鍵更容易被氧化：?，F(xiàn)僅以丁二烯為有機(jī)原料，無機(jī)試劑任選，按下列途徑合成甲基環(huán)己烷：丁二烯eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(③))eq\o(\s\up7(\x(C)),\s\do10(C7H14O))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(⑤))請按要求填空：(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________；B的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型。反應(yīng)④_________________________________________，反應(yīng)類型________；反應(yīng)⑤________________________________，反應(yīng)類型________。解析由合成途徑和信息一可推知，A是由兩分子丁二烯經(jīng)下列反應(yīng)制得的：14．乙酰水楊酸，又名鄰乙酰氧基苯甲酸，是阿司匹林的主要成分。白色晶體或粉末，略有酸味，易溶于乙醇等有機(jī)溶劑，微溶于水，是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥。下面是某化學(xué)小組利用逆推法設(shè)計乙酰水楊酸合成路線的過程：(1)查閱資料：通過查閱資料得知：以水楊酸為原料合成乙酰水楊酸的反應(yīng)為：由苯酚制備水楊酸的途徑：(2)實(shí)際合成路線的設(shè)計①觀察目標(biāo)分子——乙酰水楊酸的結(jié)構(gòu)。乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團(tuán)，即________、________。②由目標(biāo)分子逆推原料分子并設(shè)計合成路線。首先，考慮酯基的引入，由水楊酸與乙酸酐反應(yīng)制得；然后分頭考慮水楊酸和乙酸酐的合成路線。其中，乙酸酐的合成路線為：_____________________。根據(jù)信息和以前所學(xué)知識，水楊酸可以有以下幾種不同的合成路線：(3)優(yōu)選水楊酸的合成路線以上兩種合成路線中較合理的為________；理由是____________________。解析通過觀察，乙酰水楊酸分子中有2個典型的官能團(tuán)即羧基、酯基。根據(jù)所學(xué)知識逆推，乙酸酐可由乙酸合成，乙酸可由乙醛氧化得到，乙醛可由乙烯氧化得到，而乙烯是一種基本的原料。因此乙酸酐的合成路線為：。水楊酸的2種合成路線中：鄰甲基苯酚上的