高中化學(xué)(新人教版)選擇性必修三同步習(xí)題：有機(jī)合成(同步習(xí)題)【含答案及解析】

第五節(jié)有機(jī)合成基礎(chǔ)過關(guān)練題組一構(gòu)建碳骨架1.(2020廣西南寧三中高二上期末)法國化學(xué)家格利雅發(fā)現(xiàn)了有機(jī)鎂試劑(也稱為格式試劑)及其在有機(jī)合成中的應(yīng)用。其反應(yīng)機(jī)理是有機(jī)鎂試劑中帶有負(fù)電荷的烴基與帶有正電荷的基團(tuán)結(jié)合,從而發(fā)生取代或者加成反應(yīng)。下列反應(yīng)中有機(jī)產(chǎn)物不合理的是()A.RMgBrROHB.RMgBrR—R'C.RMgBrRCOOHD.RMgBrRCH2CH2OH2.烯烴在一定條件下發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)碳碳雙鍵發(fā)生斷裂,可以被氧化成RCHO和R'CHO,在該條件下下列烯烴分別被氧化后產(chǎn)物有CH3CHO的是()A. B.C. D.3.一定條件下,炔烴可以進(jìn)行自身化合反應(yīng)。如乙炔的自身化合反應(yīng)為。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是()A.該反應(yīng)使碳鏈增加了2個(gè)碳原子B.該反應(yīng)引入了新官能團(tuán)C.該反應(yīng)是加成反應(yīng)D.該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)4.(2020江蘇南通中學(xué)高二下期中)是一種有機(jī)醚,可由鏈狀烴A(分子式為C4H6)通過如圖路線制得。下列說法正確的是()ABCA.A的結(jié)構(gòu)簡式是B.B中含有的官能團(tuán)有碳溴鍵、碳碳雙鍵C.C在Cu或Ag作催化劑、加熱條件下不能被O2氧化為醛D.①、②、③的反應(yīng)類型分別為加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)題組二官能團(tuán)的引入與消除5.已知:乙醇可被強(qiáng)氧化劑氧化為乙酸?？山?jīng)三步反應(yīng)制取HOOCCH(Cl)CH2COOH,發(fā)生反應(yīng)的類型依次是()A.水解、加成、氧化 B.加成、水解、氧化C.水解、氧化、加成 D.加成、氧化、水解6.(2020河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下期中)已知酸性>H2CO3>,綜合考慮反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和原料成本等因素,將轉(zhuǎn)化為的合理方法是()A.與稀H2SO4共熱后,加入足量的NaHCO3溶液B.與稀H2SO4共熱后,加入足量的Na2CO3溶液C.與足量的NaOH溶液共熱后,再加入足量稀H2SO4D.與足量的NaOH溶液共熱后,再通入足量CO27.在有機(jī)合成中,常會引入官能團(tuán)或?qū)⒐倌軋F(tuán)消除,下列相關(guān)過程中反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是()A.乙烯→乙二醇:B.溴乙烷→乙醇:CH3CH2BrCH3CH2OHC.1-溴丁烷→1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2D.乙烯→乙炔:8.(2020河南洛陽一中高二下月考)化合物丙屬于橋環(huán)化合物,是一種醫(yī)藥中間體,可以通過以下反應(yīng)制得:下列有關(guān)說法正確的是()A.甲分子中所有原子可能處于同一平面上B.乙可與H2按物質(zhì)的量之比1∶2發(fā)生加成反應(yīng)C.丙能使酸性高錳酸鉀溶液、溴的CCl4溶液褪色,且褪色原理相同D.等物質(zhì)的量的甲、乙分別完全燃燒時(shí),消耗氧氣的質(zhì)量之比為13∶12題組三簡單有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)與選擇9.工業(yè)生產(chǎn)中有實(shí)用價(jià)值的反應(yīng)往往產(chǎn)物較純凈且容易分離,據(jù)此判斷下列有機(jī)反應(yīng)在工業(yè)上沒有實(shí)用價(jià)值的是()A.+3H2B.+Br2CH2BrCH2BrC.CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HClD.++NaBr10.對氨基苯甲酸可以甲苯為原料合成。已知苯環(huán)上的硝基可被還原為氨基:,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(深度解析)A.甲苯XY對氨基苯甲酸B.甲苯XY對氨基苯甲酸C.甲苯XY對氨基苯甲酸D.甲苯XY對氨基苯甲酸11.乙醇在與濃硫酸混合共熱的過程中,受反應(yīng)條件的影響,可發(fā)生兩種不同類型的反應(yīng):1,4-二氧六環(huán)是一種常見的溶劑。它可以通過下圖所示的合成路線制得:其中A是()A.乙烯 B.乙醇 C.乙二醇 D.乙酸12.(2020河北張家口高二下期中)已知:下列說法不正確的是()A.反應(yīng)①屬于加成反應(yīng)B.反應(yīng)②中FeCl3作催化劑C.N的同分異構(gòu)體有3種(不考慮立體異構(gòu))D.M、N、P均不能與溴水反應(yīng)13.(2020河北保定高二下期中)α-松油醇是生產(chǎn)香精的重要原料,其合成路線如圖所示:(1)α-松油醇中所含官能團(tuán)的名稱為。

(2)C→D的反應(yīng)類型為。

(3)E→F的反應(yīng)中有副產(chǎn)物X(與F互為同分異構(gòu)體)生成,寫出X的結(jié)構(gòu)簡式:。

(4)已知:RBrRMgBr(R表示烴基)。寫出以溴乙烷和2-溴丙烷為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑和有機(jī)溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。深度解析14.(2020河北秦皇島高二下期末)在有機(jī)合成中,常利用反應(yīng):R—CN+2H2OR—COOH+NH3,引入羧基,而—CN可以通過與HCN反應(yīng)引入:。某有機(jī)合成路線如下:ABCD(1)寫出A、D的結(jié)構(gòu)簡式:A,D。

(2)有機(jī)物B中含有的官能團(tuán)名稱為和。

(3)合成路線中反應(yīng)類型為①,③。

(4)寫出B→C的化學(xué)方程式:。

能力提升練題組一有機(jī)合成路線分析1.(2020湖南長沙一中高二下月考,)由有機(jī)物X合成有機(jī)高分子黏合劑G的流程圖如下:Z有機(jī)高分子黏合劑G下列敘述錯誤的是()A.有機(jī)物X中的含氧官能團(tuán)是羧基和羥基B.Z的結(jié)構(gòu)簡式一定是C.由X生成1molY時(shí),有1molH2O生成D.反應(yīng)Ⅲ是加聚反應(yīng)2.(2020華中師大附中高二下期中,)工業(yè)上可用甲苯合成苯甲醛,下列說法正確的是()A.可以作為萃取劑萃取溴水中的溴單質(zhì)B.反應(yīng)①②③的反應(yīng)類型相同C.的同分異構(gòu)體有3種D.和可以用酸性高錳酸鉀溶液鑒別3.(2020安徽安慶高二上期末,)我國科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)苯乙烯與開鏈醚可實(shí)現(xiàn)如圖的轉(zhuǎn)化,關(guān)于該反應(yīng),下列說法不正確的是()A.M屬于芳香烴B.N的同分異構(gòu)體中可能有醛類化合物C.P分子中只含有兩種含氧官能團(tuán)D.若R1、R2均為甲基,則P的分子式為C12H16O24.(2020浙江臺州高二上期末,)E是一種防腐劑,可經(jīng)下列合成路線得到(部分反應(yīng)條件略)。下列說法不正確的是()A.A是苯酚的一種同系物,且溶解度小于苯酚B.反應(yīng)A→B和D→E的目的是保護(hù)酚羥基不被氧化C.與B屬于同類有機(jī)物的B的同分異構(gòu)體有3種D.1molD與NaHCO3溶液反應(yīng)可以消耗1molNaHCO35.(2020江蘇海安中學(xué)高二下月考,)A為有機(jī)合成中間體,在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng),可能得到兩種互為同分異構(gòu)體的產(chǎn)物,其中的一種產(chǎn)物B可用于制取合成樹脂、染料等多種產(chǎn)品。A能發(fā)生如圖所示的變化:則A的結(jié)構(gòu)簡式是()A. B.CH3CH2COOCH3C.CH3CH(OH)CH2CHO D.HOCH2CH2CH2CHO題組二新情境下的有機(jī)合成綜合分析6.()阿司匹林片的有效成分為乙酰水楊酸。乙酰水楊酸為白色晶體或粉末,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(jì)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:++CH3COOH(2)實(shí)際合成路線的設(shè)計(jì)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種典型的官能團(tuán),為、(填名稱)。

②由目標(biāo)分子逆推原料分子并設(shè)計(jì)合成路線首先,考慮酯基的引入,由水楊酸與乙酸酐反應(yīng)引入酯基,然后分別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

。深度解析

7.(2020山東濰坊五縣、市高二下期中,)布洛芬具有降溫和抑制肺部炎癥的雙重作用。一種制備布洛芬的合成路線如下:已知:①CH3CH2ClCH3CH2MgCl②+HCl回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為,E→F的反應(yīng)類型為,H中官能團(tuán)的名稱為。

(2)E的分子中含有兩個(gè)甲基,則E的結(jié)構(gòu)簡式為。

(3)I→K的化學(xué)方程式為

。

(4)寫出符合下列條件的D的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:(不考慮立體異構(gòu))。

①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②分子中有一個(gè)手性碳原子;③苯環(huán)上有處于間位的2個(gè)取代基。(5)寫出以間二甲苯、CH3COCl和(CH3)2CHMgCl為原料制備的合成路線:(無機(jī)試劑任選)。深度解析

8.(2020山東臨沂高二下期末,)有機(jī)物H是一種藥物的中間體,其合成路線如圖。已知:①+②+(E1、E2可以是—COR或—COOR)回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為;B→C的反應(yīng)類型為;D→E的反應(yīng)類型為。

(2)C→D反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)B的結(jié)構(gòu)簡式為;G的結(jié)構(gòu)簡式為。

(4)用“*”標(biāo)出F中的手性碳原子。

(5)設(shè)計(jì)由兩種鏈狀不飽和酯通過兩步反應(yīng)制備的合成路線(其他試劑任選)。答案全解全析 基礎(chǔ)過關(guān)練1.A2.C3.D4.B5.A6.D7.B8.D9.C10.A11.A12.C1.ARMgBrROH的反應(yīng)中帶有負(fù)電荷的烴基R—與帶有負(fù)電荷的—OH結(jié)合,不符合題述反應(yīng)機(jī)理。2.C根據(jù)題意可知要被氧化生成CH3CHO,則原烯烴的結(jié)構(gòu)應(yīng)含有,結(jié)構(gòu)中含,所以被氧化后能得到CH3CHO。3.D由化學(xué)方程式可以看出,該反應(yīng)是兩分子乙炔間發(fā)生的加成反應(yīng),加成后碳鏈增加了2個(gè)碳原子,引入了碳碳雙鍵,所以D錯誤,A、B、C正確。4.B由有機(jī)醚的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)③的條件可知C為,結(jié)合反應(yīng)①和②的條件可推知B為,A為,A項(xiàng)錯誤;B的結(jié)構(gòu)簡式為,B中含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵和碳溴鍵,B項(xiàng)正確;C為,連接醇羥基的碳原子上含有2個(gè)H原子,所以C能被催化氧化生成醛,C項(xiàng)錯誤;烯烴能和溴發(fā)生加成反應(yīng)、鹵代烴能發(fā)生水解反應(yīng),水解反應(yīng)屬于取代反應(yīng),醇生成醚的反應(yīng)為取代反應(yīng),所以①、②、③分別是加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、取代反應(yīng),D項(xiàng)錯誤。5.A可經(jīng)三步反應(yīng)制取HOOCCH(Cl)CH2COOH:①,為水解反應(yīng);②HOCH2CH(Cl)CH2CH2OH,為加成反應(yīng);③HOCH2CH(Cl)CH2CH2OHHOOCCH(Cl)CH2COOH,為氧化反應(yīng),所以發(fā)生反應(yīng)的類型依次是水解反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)。6.DA項(xiàng),原料在稀硫酸催化下水解可生成鄰羥基苯甲酸,再加入NaHCO3溶液,羧基可與其反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物,但是由于酯在酸性條件下水解的程度較小,酯的轉(zhuǎn)化率較小,故該方法中原料的轉(zhuǎn)化率較低,不符合題意;B項(xiàng),原料與稀硫酸共熱后生成鄰羥基苯甲酸,再加入碳酸鈉溶液,酚羥基和羧基都反應(yīng),得不到目標(biāo)產(chǎn)物,不符合題意;C項(xiàng),原料與足量NaOH溶液反應(yīng)后,加入足量稀硫酸生成鄰羥基苯甲酸,得不到目標(biāo)產(chǎn)物,不符合題意;D項(xiàng),原料與足量NaOH溶液共熱后,可以完全水解,原料的轉(zhuǎn)化率高,水解液中再通入足量二氧化碳,由于碳酸的酸性弱于苯甲酸但強(qiáng)于苯酚,故可生成鄰羥基苯甲酸鈉,符合題意。7.BB項(xiàng),由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在堿性條件下水解即可,路線不合理,且由溴乙烷→乙烯為消去反應(yīng)。8.D甲分子中含有飽和碳原子,所以不可能所有原子都在同一平面上,A錯誤;乙分子中含有碳碳雙鍵和酯基,只有碳碳雙鍵可與H2發(fā)生加成反應(yīng),二者反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1∶1,B錯誤;丙物質(zhì)含有碳碳雙鍵,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,也可以與溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴的CCl4溶液褪色,褪色原理不同,C錯誤;甲分子式是C5H6,1mol甲完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為6.5mol,乙分子式為C5H8O2,1mol乙完全燃燒消耗O2的物質(zhì)的量為6mol,所以等物質(zhì)的量的甲、乙分別完全燃燒時(shí),消耗氧氣的質(zhì)量之比為13∶12,D正確。9.C丙烷在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),產(chǎn)物種類很多,且不易分離。10.A由甲苯制取對氨基苯甲酸時(shí),需發(fā)生硝化反應(yīng)引入硝基,由于氨基易被氧化,故甲基氧化為羧基應(yīng)在硝基被還原之前,否則生成的氨基也被氧化,故先將甲基氧化為羧基,再將硝基還原為氨基,A正確,D錯誤。另外還要注意—CH3為鄰、對位定位取代基,而—COOH為間位定位取代基,B錯誤。知識拓展取代基定位效應(yīng)苯環(huán)上已有的取代基叫做定位取代基。(1)鄰、對位定位取代基:當(dāng)苯環(huán)上已帶有這類定位取代基時(shí),再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入它的鄰位或?qū)ξ?而且第二個(gè)取代基的進(jìn)入一般比沒有這個(gè)取代基(即苯)時(shí)容易,或者說這個(gè)取代基使苯環(huán)活化。此類取代基常見的有—NH2、—CH3、—C2H5等。(2)間位定位取代基:當(dāng)苯環(huán)上已帶有這類定位取代基時(shí),再引入的其他基團(tuán)主要進(jìn)入它的間位,而且第二個(gè)取代基的進(jìn)入一般比沒有這個(gè)取代基(即苯)時(shí)要難,或者說這個(gè)取代基使苯環(huán)鈍化。此類取代基常見的有—COOH、—CHO、—NO2等。11.A根據(jù)題給信息可以得出1,4-二氧六環(huán)是由乙二醇通過分子間脫水形成的,結(jié)合官能團(tuán)在各反應(yīng)條件下變化的特點(diǎn),各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可由逆推法得到:C為HOCH2CH2OH,B為CH2BrCH2Br,A為。12.C反應(yīng)①為加成反應(yīng),A正確;氯原子取代苯環(huán)上的H,應(yīng)在催化劑存在條件下進(jìn)行,可用FeCl3作催化劑,B正確;N的同分異構(gòu)體可為二甲苯或鏈狀烴,二甲苯有3種結(jié)構(gòu),則對應(yīng)的同分異構(gòu)體多于3種,C錯誤;三種有機(jī)物均不含碳碳雙鍵,與溴水不反應(yīng),D正確。13.答案(1)碳碳雙鍵、羥基(2)加成反應(yīng)(3)(4)解析(1)根據(jù)α-松油醇的結(jié)構(gòu)是可知,含有的官能團(tuán)名稱為碳碳雙鍵、羥基。(2)C→D是中碳碳雙鍵與Br2反應(yīng)生成,反應(yīng)類型是加成反應(yīng)。(3)E→F發(fā)生的是加成反應(yīng),加成產(chǎn)物可能是或,所以X的結(jié)構(gòu)簡式是。(4)CH3CH2BrCH3CH2MgBr;(CH3)2CHBr(CH3)2CHOH,(CH3)2CHOH氧化為CH3COCH3,CH3COCH3再和CH3CH2MgBr反應(yīng),合成路線為。規(guī)律方法對于有機(jī)合成和推斷題的解法,可概括為“前推后,后推前,兩邊推中間,關(guān)鍵看條件、信息、官能團(tuán)”,解題的關(guān)鍵是快速提取有效信息,具體過程為:14.答案(1)(2)羧基羥基(3)加成反應(yīng)消去反應(yīng)(4)+H2O解析丙酮與HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成A,根據(jù)已知信息,A為,可推知B為,B發(fā)生消去反應(yīng)生成的C為,C發(fā)生加聚反應(yīng)生成的D為。能力提升練1.B2.A3.B4.C5.C1.B由有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)可知含氧官能團(tuán)是羧基和羥基,A正確;Z可能為、、,B錯誤;X含有羥基且與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子連有氫原子,在濃硫酸作用、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成Y,生成1molY時(shí),有1molH2O生成,C正確;Z含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng)生成G,D正確。2.A不溶于水且與溴水不反應(yīng),溴單質(zhì)在中的溶解度比在水中大,故可以作為萃取劑萃取溴水中的溴單質(zhì),A項(xiàng)正確;反應(yīng)①②是取代反應(yīng),反應(yīng)③是氧化反應(yīng),B項(xiàng)錯誤;的同分異構(gòu)體中包括不含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的和含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的,其中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體有3種,C項(xiàng)錯誤;和都可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能鑒別,D項(xiàng)錯誤。3.B只含C、H元素且含有苯環(huán)的烴為芳香烴,M中只含C、H元素且含有苯環(huán),所以屬于芳香烴,A正確;N為飽和有機(jī)物,所以N的同分異構(gòu)體中不可能有醛類化合物,B錯誤;P分子中含有羰基和醚鍵兩種含氧官能團(tuán),C正確;若R1、R2均為甲基,根據(jù)P的結(jié)構(gòu)確定其分子式為C12H16O2,D正確。4.CA與苯酚結(jié)構(gòu)相似,相差1個(gè)CH2原子團(tuán),二者互為同系物,A中含有甲基,甲基為憎水基團(tuán),故A在水中的溶解度比苯酚小,A正確;A中含有酚羥基,易被氧化,設(shè)計(jì)A→B和D→E的目的是保護(hù)酚羥基,防止其被氧化,B正確;B屬于醚類,B的同分異構(gòu)體中屬于醚類的有、、、,C錯誤;D中羧基可與碳酸氫鈉反應(yīng),則1molD可以消耗1molNaHCO3,D正確。5.CA的分子式為C4H8O2,無酸性,說明不含—COOH,不能水解,說明不含酯基,可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基,可發(fā)生消去反應(yīng),說明含有—OH,A發(fā)生消去反應(yīng)生成B,一個(gè)B分子中含有一個(gè)甲基、一個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)醛基,故B的結(jié)構(gòu)簡式為,A在一定條件下發(fā)生消去反應(yīng),可能得到兩種互為同分異構(gòu)體的產(chǎn)物,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH(OH)CH2CHO,根據(jù)分析可知A、B、D錯誤,C正確。6.答案(2)①羧基酯基②CH3CHOCH3COOH解析通過觀察,乙酰水楊酸分子中有2個(gè)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,而乙烯是一種基本原料。因此乙酸酐的合成路線為CH3CHOCH3COOH。誤區(qū)警示有機(jī)合成綜合題中的常見誤區(qū)誤區(qū)一轉(zhuǎn)化缺少依據(jù)在所給合成路線中,有時(shí)存在一步或兩步的變化是中學(xué)有機(jī)化學(xué)中未曾學(xué)過的,此時(shí)推斷過程往往難以進(jìn)行下去。在這種情況下,應(yīng)該結(jié)合變化前后兩種有機(jī)物在碳鏈結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)等方面的差異去尋找突破口,切勿主觀臆造化學(xué)反應(yīng)。誤區(qū)二混淆反應(yīng)條件有機(jī)化學(xué)反應(yīng)大多需要在一定條件下進(jìn)行,如酯化反應(yīng)一般用濃硫酸,而酯在酸性條件下的水解反應(yīng)用稀硫酸作催化劑;鹵代烴的取代反應(yīng)需在強(qiáng)堿水溶液中進(jìn)行,而鹵代烴的消去反應(yīng)則需在強(qiáng)堿醇溶液中進(jìn)行等。苯的鹵代反應(yīng)中,一般加入鐵,而實(shí)際起催化作用的是鹵化鐵,有時(shí)題目給出了鹵化鐵,但學(xué)生由于思維定式,就會出現(xiàn)錯誤。誤區(qū)三忽視相對分子質(zhì)量的變化化學(xué)反應(yīng)一定遵守質(zhì)量守恒定律。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中常有無機(jī)小分子(如水分子)參加,若忽視反應(yīng)前后有機(jī)物相對分子質(zhì)量變化這一重要條件,就會出現(xiàn)錯誤。7.答案(1)甲苯加成反應(yīng)碳碳雙鍵、酯基(2)(3)+H2O+CH3OH(4)(