【考情导引】
全国高考有机化学xue试题主要以常见有机化合he物的主要性质和重要用途为主体,注重zhong了模块知识的综合,其考查cha内容主要有:有机物的组成、结jie构、性质和分类;官能团及其转化;有机物分子式和结构式的确定;同tong分异构体的书写xie;高分子化合物与单体的相xiang互判断;有机反应类型的判断。有机ji化合物的结构特别是官能neng团与有机物的性质密切相关,决定ding有机物主要化学性质的是官能团tuan,有机化学的学习xi主要是学习官能团代表的de这类物质的共性,通过官能团tuan推测有机化合物的性质和he有机反应类型的判断,体现了le化学学科学以致用的特点。
【精选例题】
例li1. 聚戊二酸丙二er醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好hao的应用前景。PPG的一种合he成路线如下:
已知:
①烃A的相对分子质zhi量为70,核磁共振氢谱显示只zhi有一种化学环境的氢
②化合物B为单dan氯代烃;化合物C的de分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的de同系物,F是福fu尔马林的溶质
④R1CHO+R2CH2CHO
回答下xia列问题:
(1)A的结构简式为 。
(2)由B生成C的化学xue方程式为 。
(3)由E和F生成G的反应类lei型为 ,G的化学名ming称为 。
(4)①由D和H生成PPG的化学方fang程式为 ;
②若PPG平均相对分子质量为wei10000,则其平均聚合度du约为 (填标号)。
a.48 b.58 c.76 d.122
(5)D的同分fen异构体中能同时满man足下列条件的共有 种(不含立体ti异构);
①能与yu饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生sheng皂化反应
其中核he磁共振氢谱显示为3组峰,且峰feng面积比为6∶1∶1的是 (写结构简式);D的所有同分异构体在下列lie一种表征仪器中显xian示的信号(或数shu据)完全相同,该仪器是 (填标号)。
a.质谱仪b.红外光谱仪c.元yuan素分析仪d.核磁共gong振仪
【参考答案】(1)
(2分)
(2)
(2分)
(3)加成反应 3-羟基丙醛(或β-羟基ji丙醛)(每空1分,共2分)
(4)
b(2分,1分,共3分)
(5)5
c(3分,2分,1分,共gong6分)
。
(3)E、F为相xiang对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质,则F是甲醛,所以E是乙醛。根据已yi知信息④可知由E和F生成G是醛基ji的加成反应,G的结构简式为HOCH2CH2CHO,因此G的化学名称为3—羟基丙bing醛。
(4)①G与氢气发生加jia成反应生成H,所以H的结构gou简式为HOCH2CH2CH2OH。C氧化生成D,则D是戊二酸suan,结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH,则由youD和H生成PPG的化学方程式为
。②根据结构简式shi可知链节的式量是172,所以若ruoPPG平均相对dui分子质量为10000,则ze其平均聚合度约为10000÷172=58,答案选b。
(5)①能neng与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有you羧基;②既能发生银镜反fan应,又能发生皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此是甲酸形成的酯基,所以可能的de结构简式为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH,共计5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是shi
。a.质谱仪yi又称质谱计,分离和检测不同tong同位素的仪器。即根gen据带电粒子在电磁场中能够gou偏转的原理,按物质原子、分fen子或分子碎片的质量差异进行分离li和检测物质组成的一类仪器。b.红外光谱仪是测定结构的。d.核磁共振仪是测定氢原子zi种类的。而c.元素分fen析仪是测定元素种类的,因此完全相同tong的是元素分析仪,答案an选c。
【题后反思】这类题目通过guo反应条件的不同tong、反应前后物质结构简式的变化hua可判断发生的反应类型,物质分子中含有的官guan能团类型。有机物的考查主要是围绕官guan能团的性质进行的,常见的官能neng团醇羟基、酚羟基、醛基、羧基、酯基ji、卤素原子等的性质zhi以及它们之间的转化要掌握好,这是解决有机化hua学题的基础。有机化学反应的发生与反fan应条件有密切的关系,反应条件不同,发生反应的产物wu不同,要注意反应条件对反应的影响。
【基础过关】
1.聚乙酸乙烯酯zhi广泛用于制备涂料、粘合剂等,它和高聚物K的合成路线如下xia:
其中J物质与氯化铁溶rong液能发生显色反fan应,且苯环上的一元取代物原有两种zhong。
已知①当羟基与双键jian碳原子相连时,易发生如下转化RCH =CHOH→RCH2CHO②一ONa连在烃基生sheng不会被氧化。请回答下列问题:
(1)写出G的结构简jian式 。F与H中具有相同官能团的de名称 。
(2)上述变化中G→C+F 的de反应类型是 ;J在一定条件下xia能生成高聚物K,K的结构简式是 。
(3)写出B→C+D反应的化学方程式: 。.
(4)同时符合下列要求的A的同分异构体ti有 种。I含有you苯环 II能发生银yin镜反应和水解反应并写出满足下列lie条件的同分异构体结构简式: 。
①核磁ci共振氢谱有5 个吸收峰 ②1mol该同分异构体能与Imol NaOH 反应
(5)下列有关说法正确的是 。
a.1 mol A 完全燃烧消耗10.5 mol O2b.J与足量的碳酸氢钠溶rong液反应能生成相应的二钠盐
c.D→H 的试剂通常是KMO4 酸性溶液d..J能发生加成、消去、取代、氧化等反应
【参考答案】(1)CH3COOCH=CH2;醛基; (2)取代或水解反应;
(3)
+3NaOH
+CH3COONa+NaBr+H2O
(4)14;
;(5)a
【做题小帮手】确定有机物分子zi式的基本方法
2.Hagemann酯(H)是一种合成cheng多环化合物的中间体,可由下列路lu线合成(部分反应条件略去):
(1)A→B为wei加成反应,则B的结构简式是________;B→C的反应类型是________。
(2)H中含有的de官能团名称是______________;F的名称(系统命名)是______________。
(3)E→F的化学方程式是______________________________。
(4)TMOB是H的同分异构体,具ju有下列结构特征:①核磁共振氢谱pu除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰;②存在zai甲氧基(CH3O—)。TMOB的结构简式是________。
(5)下列说法正确的是 ________。
a. A能neng和HCl反应得到聚氯乙yi烯的单体b. D和F中均含有2个π键
c. 1 mol G完全燃烧生成7 mol H2Od. H能发生加成、取代反应
【参考答案】(1)CH2===CH-C≡CH 加成反应(2)碳碳tan双键、羰基、酯zhi基 2-丁炔酸乙酯
(3)CH3C≡CCOOH+CH3CH2OHeq \o(,\s\up11(浓H2SO4),\s\do4(△))CH3C≡CCOOCH2CH3+H2O
(5)ad
【做题小帮手】"官能团"是决定有机化合物化学特性的原子zi或原子团,如卤素原子(—X)、硝基ji(—NO2)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)等。由于碳碳双键jian(C=C)、碳碳三键(C≡C)能决定一类有机物的化hua学性质,故也是shi官能团。属于官能团的原子团tuan是"基",但"基"不一定是官能团,如—CH3、—C6H5等不是官能团。各类lei有机物都有典型xing的官能团,都能发生特定的化学xue反应。如饱和烃ting(典型结构C-H)主要yao发生取代反应,不饱和烃(典型xing结构C=C)主要发生加成cheng和氧化反应,卤代烃(典型结构-X)主要发生取代dai、消去反应,醇类(典型xing结构-OH)主要发生取代、消去反fan应和氧化反应,醛类(典型结构-CHO)主zhu要发生还原反应、氧yang化反应,羧酸(典型结构-COOH)主要发生酯化反应等。熟练掌握官能团的特征反应,是正zheng确判断反应类型的前提。
3.已知zhi:
do。
为合成某种液晶材料的中间体tiM,有人提出如下xia不同的合成途径:
(1)常温下,下列lie物质能与A发生反应的有_______(填序号)
a.苯 b.Br2/CCl4 c.乙酸乙酯 d.KMnO4/H+溶液
(2)M中官guan能团的名称是____,由C→B反应ying类型为________。
(3)由A催cui化加氢生成M的过程中,可能有中间生成物
和______(写结构简式)生成。
(4)检验yanB中是否含有C可选xuan用的试剂是_____(任写一种名称)。
(5)C的一种同分异构体tiE具有如下特点:a.分子中含han—OCH3CH3 b.苯环huan上只有两种化学环huan境不同的氢原子。写出E在zai一定条件下发生加jia聚反应的化学方程式___________。
【参考答案】(1)b、d(2)羧基 还原反应(或加成反应)(3)
(4)银氨溶液(或新xin制氢氧化铜悬浊液)(5)
【解析】(1)有机物A(
)含有"碳碳双键"和醛基(-CHO)两种官能团,所以"碳碳双键"既
题目所给的信息可知E的结jie构简式为
,该物质zhi发生加聚反应的方fang程式为
。
【做题小帮手shou】当反应条件为NaOH醇chun溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反fan应;当反应条件为NaOH溶液并加热时,通常chang为卤代烃或酯的水解jie反应;当反应条件为浓H2SO4并加热时,通常为醇chun脱水生成醚或不饱bao和化合物,或者是醇chun与酸的酯化反应;当反应条件为催化剂ji并有氧气时,通常是醇氧化为醛或醛quan氧化为酸;当反应条件为催化hua剂存在下的加氢反应时,通常为碳碳tan双键、碳碳叁键、苯ben环或醛基的加成cheng反应;当反应条件为光照且与X2(卤lu素单质)反应时,通常是X2与烷烃或苯环侧链烃基ji上的H原子发生取代反应,而当反fan应条件为有催化剂存在且与X2反fan应时,通常为苯环上的H原子直接被bei取代。
4.Ⅰ.奶油中有一种只含hanC、H、O的化合物A,其相对dui分子质量为88,分fen中C、H、O原子个数比bi为2∶4∶1,且qie分子中不含碳碳双键。请回答da下列问题:
(1)A的分子式为________;
(2)A属于酯类且qie核磁共振氢谱存在4种zhong峰,面积比为1∶2∶2∶3,其结构简式为________;
(3)在空气中长时间搅拌奶油,A可ke转化为相对分子质zhi量为86的化合物B,B的一氯代物wu只有一种,写出B的结构简式:________,A→B的de反应类型为________。
Ⅱ.中国人向来喜欢吉ji利的数字"888",即"发发fa发"之意。如第29届北京奥运yun会开幕式定在2008年8月8日8时shi开始。在有机化hua学中就有这样一个"吉利分子zi"C8H8O8,"吉利li分子"C8H8O8可ke由图中合成。
已知zhi:①相同条件下,X与H2的相xiang对密度之比为81,其中氧的质量分fen数约为49.4%,分子中氢氧原子zi个数比为2∶1,X中没有支链;②1 mol X在稀硫酸suan中发生反应生成2 mol甲jia醇和1 mol A;③A中含有手性碳原子;④D能使Br2的CCl4溶液褪色,E为高分子化合物,B为环状zhuang结构。根据上述shu信息填空:
(1)X的分子式为wei________,A的分子中含han有的官能团是________,E的结构简式为________;
(2)写出下列反应的化学方程cheng式:反应②____________________,反应类型:________;反应④____________________,反应类型:________;
(3)写出B的一种含一个ge八元环的同分异构体的结构简式shi:________;
(4)一定量的A物wu质与乙醇的混合物完全燃烧生sheng成27 g水和V L CO2(标准状况),则该混合物完wan全燃烧消耗氧气的物质的量为________。
【参can考答案】Ⅰ.(1)C4H8O2 (2)HCOOCH2CH2CH3
【做题小帮手】常见的de有机反应类型有取代、加成、消去、聚ju合(加聚和缩聚)、氧化和还hai原反应等,掌握有机反应类型要注意:一是概念的从属问题,即有的概念从属另ling外一个概念,如ru酯化反应、水解反应ying均属于取代反应。二er是概念的专用性问wen题,如有机反应中的氧化(或还原)反应特指zhi有机分子中加氧去氢(或加氢去qu氧)反应,再如一yi般不将有单质参can加和生成的取代反应描miao述为置换反应。三是概念隐含han的机理问题,如醇的消去qu反应是指消去-OH和heβ-H且引入碳碳双键(或三san键)的反应,而不是指zhi一般的脱水反应(如醇脱水成cheng醚、羧酸脱水成酸酐等)。
5.肉桂醛F(
)在自然界存在于yu桂油中,是一种常用的植物wu调味油,工业上主要是按an如下路线合成的:
已知两个醛分子zi在NaOH溶液作用yong下可以发生反应,生成一种羟基醛:
请回答:
(1)D的结构简式为wei________;
(2)反应①~⑥中符合原子经济性的是________(填tian序号);
(3)写出有关反应的化学方fang程式:③____________________________________,判断有you关反应的类型:⑥________;
(4)E物wu质的同分异构体中zhong,苯环上有两个ge取代基,其中一yi个是羧基的有________种;
(5)下列关于E的说法正确的是________(填字母)。
a.能与银氨溶液反应 b.能与金属钠反应
c.1molE最多能neng和3mol氢气反应 d.核磁共振氢谱中有you6个峰
【参考答案】((1)C7H14O,10 (2)
(3)BD (4)
(5)
【解析】解析:(1)由化合物Ⅰ的结构简式
可得其分子式为C7H14O,由燃烧方程式可得de1 mol化合he物Ⅰ完全燃烧需消耗mol O2?。(2)由醇chun的氧化原则可知反应①是
氧化hua为
。(3)化合物Ⅰ~Ⅴ均不bu含有苯环,不可能neng为芳香烃衍生物,A错误;化合物Ⅲ转化为化合物Ⅳ时,CH2=CHCOOCH3中碳tan碳双键转化为碳碳单键,说明发生sheng加成反应,B正确;化合物Ⅴ的结jie构中不含有碳碳双键jian,不能使溴的四氯化碳tan溶液褪色,C错误;化合物Ⅴ含han有酯基结构,在NaOH溶液作用下水解生成钠盐和甲醇,D正确。答案为BD。(4)反应ying②存在副反应,化合物Ⅱ与
反应时,环上的碳碳双键可以yi在右边形成,也可以在左边bian形成。(5)由流liu程图可以判断得到化合物Ⅳ转zhuan化为化合物Ⅴ时有
生成。