2024人教版高中化学选择性必修3同步
综合拔高练
五年高考练
考点1 新情境下综合考查烃的衍生物的结构与性质
1.(2023全国甲,8)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法错误的是( )
A.可以发生水解反应
B.所有碳原子处于同一平面
C.含有2种含氧官能团
D.能与溴水发生加成反应
2.(2023辽宁,6)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是( )
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
3.(2023浙江1月选考,9)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2 mol Br2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH
4.(2023山东,7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
考点2 有机合成与推断
5.(2023新课标,30)莫西赛利(化合物K)是一种治疗脑血管疾病的药物,可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 。
(2)C中碳原子的轨道杂化类型有 种。
(3)D中官能团的名称为 、 。
(4)E与F反应生成G的反应类型为 。
(5)F的结构简式为 。
(6)I转变为J的化学方程式为 。
(7)在B的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种(不考虑立体异构):①含有手性碳;②含有三个甲基;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为 。
6.(2023全国乙,36)奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,以下是一种合成路线(部分反应条件已简化)。
+ C
C13H18O3
H
C29H32O4
已知:。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是 。
(2)C的结构简式为 。
(3)D的化学名称为 。
(4)F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为1∶1,其结构简式为 。
(5)H的结构简式为 。
(6)由I生成J的反应类型是 。
(7)在D的同分异构体中,同时满足下列条件的共有 种;①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为 。
7.(2023湖南,18节选)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化):
回答下列问题:
(1)B的结构简式为 ;
(2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是 、
;
(3)物质G所含官能团的名称为 、 ;
(4)依据上述流程提供的信息,下列反应产物J的结构简式为 ;
J
(6)(呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除外,还有 种;
(7)甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应,会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息,设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线 (无机试剂任选)。
三年模拟练
应用实践
1.(2023山西运城二模)吲哚衍生物具有重要的生物活性。现有甲、乙两种吲哚衍生物,二者之间可相互转化,其结构简式如图所示:
下列关于甲、乙的说法正确的是( )
A.甲、乙的分子式不相同
B.甲、乙中所含官能团种类相同
C.甲、乙在碱性溶液中均能稳定存在
D.甲、乙均能与H2发生加成反应
2.(2023河北保定六校期中联考)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是( )
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
3.(2022陕西西安模拟)有机物X是植物体内普遍存在的天然生长素,在一定条件下可转化为Y,其转化关系如下:
下列说法正确的是( )
A.X和Y分子中所有原子都可能共平面
B.用NaHCO3溶液可区分X和Y
C.X、Y分子中苯环上的一溴代物都只有2种(不考虑立体异构)
D.X、Y都能发生水解反应、加成反应
4.(2022江苏模拟预测)化合物Z是合成某种抗肿瘤药物的重要中间体,可由下列路线合成。
下列有关X、Y、Z的说法正确的是( )
A.1 mol X中含有9 mol σ键
B.X、Y可以用FeCl3溶液鉴别
C.Y分子中所有原子可能共平面
D.Z在浓硫酸催化、加热条件下可发生消去反应
5.(2023辽宁协作校二模)某课题组设计一种以甲醇辅助固定CO2合成碳酸二甲酯的方法,原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.化合物A为CH3OH,化合物B为CO2
B.若用HOCH2CH2CH2OH辅助固定,则产物可能为
C.反应原料中的原子100%转化为目标产物
D.反应①为取代反应,反应②为加成反应
迁移创新
6.(2023安徽马鞍山二模)黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为 。
(2)C生成D的反应类型为 ,设计该步反应的目的是
。
(3)F的结构简式为 。
(4)由G经两步反应生成H,第一步为加成反应,写出第二步反应的化学方程式: (不要求写反应条件)。
(5)E完全加氢后所得分子中有 个手性碳原子。
(6)同时满足以下条件的E的同分异构体有 种(不考虑立体异构)。
①含有两个苯环,且两个苯环通过一根单键直接相连;
②能发生银镜反应和水解反应,水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱有六组峰,且峰面积之比为6∶2∶2∶2∶1∶1。
(7)已知:①CH3COOH+SOCl2 CH3COCl;②苯酚与羧酸很难发生酯化反应。结合题中信息,设计以对二甲苯和苯酚为原料,制备(对苯二甲酸二苯酚酯)的合成路线(无机试剂任选)。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.B 2.B 3.B 4.D
1.B 该分子中含有酯基,在碱性或酸性环境中可以发生水解反应,A正确;该分子中存在连有3个碳原子的饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面,B错误;该分子中含有酯基和醚键2种含氧官能团,C正确;该分子中含有碳碳双键,与溴水可以发生加成反应,D正确。
2.B A项,闭环螺吡喃中含有1个手性碳原子(与N、O直接相连的碳原子),具有手性,一般不含手性碳原子的分子无手性,开环螺吡喃中无手性碳原子,不具有手性,错误;B项,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,正确;C项,闭环螺吡喃中N原子的杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子的杂化方式为sp2,错误;D项,开环螺吡喃的极性更强,亲水性更好,错误。
3.B 根据结构可知该分子中含酚羟基、酯基和碳碳双键3种官能团,A错误;该分子中苯环所在平面与碳碳双键所在平面重合,B正确;该分子中苯环上与酚羟基处于邻位的H原子能与溴水中的Br2发生取代反应,碳碳双键能和Br2发生加成反应,故1 mol该物质和足量溴水反应,最多消耗3 mol Br2,C错误;1 mol该物质中含2 mol酚羟基、1 mol酚酯基,与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,D错误。
4.D 克拉维酸分子中碳碳双键上的碳原子所连原子或基团各不相同,存在顺反异构,A正确;克拉维酸中含有酰胺基、醚键、羧基、碳碳双键、羟基5种官能团,B正确;克拉维酸中含有羧基和羟基,可形成分子内氢键,也可形成分子间氢键,C正确;1 mol克拉维酸中含
1 mol酰胺基和1 mol羧基,1 mol酰胺基和1 mol羧基共消耗
2 mol NaOH,D错误。
5.答案 (1)3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)
(2)2
(3)氨基 (酚)羟基
(4)取代反应
(5)
(6)+H2O+HCl+N2↑
(7)9
解析 根据题给流程,A与2-溴丙烷发生取代反应生成B,B与NaNO2在酸性条件下反应生成C,C与NH4HS反应生成D,D与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成E,结合C、E的结构简式和D的分子式可知,D为;E与F反应生成G,结合E和G的结构简式及F的分子式可知,F为;G发生两步反应生成H,H再与NaNO2/HCl反应生成I,结合I的结构简式和H的分子式可知,H为;I与水反应生成J,J与乙酸酐[(CH3CO)2O]反应生成K,结合K的结构简式和J的分子式可知,J为。
(1)根据A的结构简式可知A的化学名称为3-甲基苯酚或间甲基苯酚。
(2)C中含有苯环,苯环上C原子的轨道杂化类型为sp2;C中还含有甲基和异丙基,甲基和异丙基上C原子的轨道杂化类型为sp3,故为2种。
(3)由上述分析可知,D的结构简式为,其官能团为氨基和(酚)羟基。
(4)E中羟基上的H被F中的C4H10N取代生成G,故E与F反应生成G的反应类型为取代反应。
(6)I与水反应生成J,该反应的化学方程式为+H2O+HCl+N2↑。
(7)连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中,含有手性碳、3个甲基、苯环的有、、、、、、、、,共9种结构;其中,核磁共振氢谱显示为6组峰,且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。
6.答案 (1)醚键、羟基
(2)
(3)苯乙酸
(4)ClCH2—CH2Br
(5)
(6)还原反应
(7)13
解析 对比A、B和E的结构,可以发现E中(见下图):
①中的结构来自A,②中的结构来自B,余下的结构来自D。结合C、D的分子式,可知C的结构为,D的结构为。由(4)中题干信息知,F的核磁共振氢谱中有峰面积之比为1∶1的两组峰,故F为ClCH2—CH2Br。结合已知信息中的反应,可以推出H的结构为 。
(1)由A的结构可知其含氧官能团为醚键和羟基。
(3)D的结构为,名称为苯乙酸。
(6)对比I和J的结构,可知I在强还原剂LiAlH4作用下,将酯基还原,则由I生成J的反应类型是还原反应。
(7)D的结构为,在D的同分异构体中,①能发生银镜反应,说明存在—CHO;②遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;③含有苯环。当苯环上有3个取代基(—CH3、—CHO、—OH)时,有10种结构:、、(标号处为—CH3的位置);当苯环上有2个取代基(—OH和—CH2CHO)时,有3种结构(在苯环上处于邻、间、对位)。故总共有13种结构。其中核磁共振氢谱为五组峰、且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为。
7.答案 (1) (2)消去反应 加成反应 (3)醚键 碳碳双键 (4)
(6)4 (7)
解析 (1)结合F的结构简式,判断A生成B的反应中羟基的邻位的H原子被Br原子取代,即B的结构简式为。
(2)对比F与中间体的结构简式可知,中间体分子中引入了不饱和键,F中C—Br键、C—O键断裂,Br原子和脱去,F→中间体为消去反应;中间体中碳碳三键断裂,呋喃中两个碳碳双键断裂,二者发生加成反应生成G。
(3)根据G的结构简式可知其官能团的名称为醚键和碳碳双键。
(4)根据题给流程中“中间体→G→H”的信息,→J分别发生如下变化:,即J为。
(6)呋喃的分子式为C4H4O,不饱和度为3,其同分异构体能发生银镜反应,则必然含有—CHO,还需含有能提供2个不饱和度的结构,除题给结构外,还能提供2个不饱和度的为碳碳三键,1个环状结构和1个碳碳双键,则还有CH2CHO、、、,4种结构。
(7)根据题给信息,要得到邻溴甲苯,需要先占据甲基对位。根据题给流程中C→D的转化可知,甲苯与浓硫酸反应可在对位引入磺酸基,再发生溴代反应,此时只能在邻位取代,最后利用加热将磺酸基去除即可得到邻溴甲苯,流程见答案。
三年模拟练
1.D 2.C 3.B 4.B 5.C
D 由甲、乙的结构可知,二者分子式相同,都是C15H14N2O3,A错误;由甲、乙的结构可知,甲、乙中所含官能团种类不同,B错误;甲和乙中都含酯基,在碱性溶液中发生水解反应,二者都不能在碱性溶液中稳定存在,C错误;甲、乙中均含苯环和碳碳双键,乙中还含有酮羰基,
均能与H2发生加成反应,D正确。
2.C A项,振荡时,溴被萃取至苯中,苯的密度小于水,上层溶液呈橙红色,错误;B项,环己醇为环状结构,乙醇为链状结构,二者不互为同系物,错误;C项,己二酸含羧基,可与NaHCO3溶液反应产生CO2,正确;D项,环己烷中碳原子均为饱和碳原子,故环己烷分子中所有碳原子不可能共平面,错误。
3.B X、Y分子中都有饱和碳原子,所以X和Y分子中所有原子不可能共平面,A错误;X中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应放出二氧化碳气体,Y与NaHCO3溶液不反应,能用NaHCO3溶液区分X和Y,B正确;X、Y分子中苯环上分别有4种氢原子,故其苯环上的一溴代物分别有4种,C错误;X不能发生水解反应,D错误。
4.B 1个双键中有1个σ键、1个π键,单键都是σ键,则1 mol X中含有的σ键的物质的量不是9 mol,A错误;酚类与FeCl3溶液发生显色反应,X含酚羟基、Y不含酚羟基,X、Y可以用FeCl3溶液鉴别,B正确;Y中含甲基,则Y分子中所有原子不可能共平面,C错误;Z中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H,不能在浓硫酸催化、加热条件下发生消去反应,D错误。
5.C 根据图示物质转化和原子守恒,反应①为+A +H2O,可以推知A为CH3OH;反应②为+B ,可推知B为CO2;反应③为+CH3OH +,反应①+②+③得总反应为2CH3OH+CO2 +H2O。由上述分析可知,A正确;根据上述总反应,若用HOCH2CH2CH2OH辅助固定,可能发生反应HOCH2CH2CH2OH+CO2 H2O+,B正确;总反应的产物中有水生成,反应的原子利用率小于100%,C错误;由上述分析可知,反应①为取代反应,反应②为加成反应,D正确。
6.答案 (1)2-乙基苯酚(或邻乙基苯酚)
(2)取代反应 保护酚羟基,防止被氧化
(3)
(4)
(5)3
(6)4
(7)
解析 由D、B的结构,可知B和H2O发生加成反应生成的C为;结合C、D的结构,可知C7H7Cl的结构简式为;由F的分子式和G的结构,可知F为。(1)的名称为2-乙基苯酚或邻乙基苯酚。(2)C→D为C和C7H7Cl反应生成D和HCl,该反应为取代反应。(3)F为。(4)G→H的第一步反应为加成反应,即与酮羰基相连的甲基与酯基中CO加成得到的产物为;第二步反应为醇的消去反应,其化学方程式为 。(5)E完全加氢的产物为,其中标注*的碳原子为手性碳原子。(6)根据限制条件②可知分子中含—CHO且水解产物中含酚羟基,结合E分子中含2个O原子,可知该物质含甲酸酚酯基;根据限制条件③可知分子中含2个等效的—CH3,符合条件的E的同分异构体
为(其中数字表示—CH3的位置),故共有4种结构。(7)根据逆向合成分析法可知,目标化合物可由和苯酚在一定条件下反应得到,由对苯二甲酸与SOCl2反应得到,对二甲苯被酸性KMnO4溶液氧化可得到对苯二甲酸,由此可得合成路线。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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