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化学
高考
有机
推断
题解
侧重
如何
解题
_19
【命题趋向】 综观近几年化学高考试题,作为高考化学理综命题不可缺少的有机化学而言,其命题呈现如下趋势:①是以烃及烃的衍生物的转化关系为内容的传统考查方式仍将继续,②是有机推断中渗透有机实验、有机计算等其它有机综合性问题、开放性的考查形式。
一、知识网络
1、知识网1(单官能团)
2、知识网2(双官能团)
二、知识要点归纳
1、由反应条件确定官能团 :
反应条件
可能官能团
浓硫酸△
①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(含有羟基、羧基)
稀硫酸△
①酯的水解(含有酯基) ②二糖、多糖的水解
NaOH水溶液△
①卤代烃的水解 ②酯的水解
NaOH醇溶液△
卤代烃消去(-X)
H2、催化剂
加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu、加热
醇羟基 (-CH2OH、-CHOH)
Cl2(Br2)/Fe
苯环
Cl2(Br2)/光照
烷烃或苯环上烷烃基
碱石灰/加热
R-COONa
2、根据反应物性质确定官能团 :
反应条件
可能官能团
能与NaHCO3反应的
羧基
能与Na2CO3反应的
羧基、酚羟基
能与Na反应的
羧基、(酚、醇)羟基
与银氨溶液反应产生银镜
醛基
与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 (溶解)
醛基 (若溶解则含—COOH)
使溴水褪色
C=C、C≡C或—CHO
加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色
酚
使酸性KMnO4溶液褪色
C=C、C≡C、酚类或—CHO、苯的同系物等
A
B
氧化
氧化
C
A是醇(-CH2OH)
3、根据反应类型来推断官能团:
反应类型
可能官能团
加成反应
C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯环
加聚反应
C=C、C≡C
酯化反应
羟基或羧基
水解反应
-X、酯基、肽键 、多糖等
单一物质能发生缩聚反应
分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基
5 、注意有机反应中量的关系
⑴烃和氯气取代反应中被取代的H和被消耗的Cl2 之间的数量关系;
⑵不饱和烃分子与H2、Br2、HCl等分子加成时,C=C、C≡C与无机物分子个数的关系;
⑶含-OH有机物与Na反应时,-OH与H2个数的比关系;
⑷-CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系;
⑸RCH2OH → RCHO → RCOOH
M M-2 M+14
⑹RCH2OH → CH3COOCH2R
M M+42
(7)RCOOH →RCOOCH2CH3 (酯基与生成水分子个数的关系)
M M+28
(关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)
三、注意问题
1.官能团引入: 官能团的引入:
引入官能团
有关反应
羟基-OH
烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解
卤素原子(-X)
烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成,(醇与HX取代)
碳碳双键C=C
某些醇或卤代烃的消去,炔烃加氢
醛基-CHO
某些醇(-CH2OH)氧化,烯氧化,糖类水解,(炔水化)
羧基-COOH
醛氧化, 酯酸性水解, 羧酸盐酸化,(苯的同系物被强氧化剂氧化)
酯基-COO-
酯化反应
其中苯环上引入基团的方法:
2、有机合成中的成环反应
类型
方式
酯成环(—COO—)
二元酸和二元醇的酯化成环
酸醇的酯化成环
醚键成环(— O —)
二元醇分子内成环
二元醇分子间成环
肽键成环
二元酸和二氨基化合物成环
氨基酸成环
不饱和烃
单烯和二烯
2.合成方法:
①识别有机物的类别,含何官能团,它与何知识信息有关
②据现有原料,信息及反应规律,尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换,保护方法或设法将各片断拼接衍变
③正逆推,综合比较选择最佳方案
3.合成原则:
①原料价廉,原理正确②路线简捷,便于操作,条件适宜③易于分离,产率高
4.解题思路:
①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息)
②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
四、重要的图式
X
稀硫酸
△
A
B
氧化
C
氧
化
试分析各物质的类别
X属于 ,A属于 B属于 ,C属于 。
〖若变为下图呢?〗
稀硫酸
氧
化
C
X
NaOH溶液
△
A
B
氧化
D
〖练〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO3反应。其变化如图所示:
X
C6H9O4Br
稀硫酸
△
A
D
可发生
银镜反应
C
B
NaOH溶液
O2
Cu,△
NaOH溶液
试写出X的结构简式
写出D发生银镜反应的方程式:
〖变化〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO3反应。其变化如图所示:
NaOH溶液
X
C6H9O4Br
稀硫酸
△
A
D
C
B
NaOH溶液
稀硫酸
浓硫酸
△
E
六元环
试写出X和E的结构简式
典型例题
例1:(14分)(08年西城)有机物A可发生如下转化,其中C能与FeCl3溶液发生显色反应。
A
C9H8O4
稀硫酸 △
反应①
B
相对分子质量:60
C
D
E
C2H5OH 浓硫酸
反应②
NaHCO3
反应③
(1)化合物A是一种邻位二取代苯,其中一个取代基是羧基,则A的结构简式是
______________________________。
(2)反应①、②都属于取代反应。取代反应包括多种类型,其中①属于___________反应,
②属于___________反应。
(3)反应③的化学方程式是___________________________________________________。
(4)与A具有相同官能团(—COOH和—COO—)的A的同分异构体很多,请写出其
中三种邻位二取代苯的结构简式___________________,___________________, ___________________。
例2:(08北京顺义)下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO3发生反应;C和D的相对分子质量相等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)C分子中的官能团名称是 ______________;
化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a 加成反应 b取代反应 c消去反应 d酯化反应 e水解反应 f 置换反应
(2)反应②的化学方程式是_________________ _。
(3)反应②实验中加热的目的是:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
(4)A的结构简式是 __________________ 。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯
Ⅲ.与 FeCl3 溶液发生显色反应。
写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
(6)常温下,将C溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH
如下表:
实验编号
C物质的量浓度(mol·L-1)
NaOH物质的量浓度(mol·L-1)
混合溶液的pH
m
0.1
0.1
pH=9
n
0.2
0.1
pH<7
从m组情况分析,所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
n组混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
强化训练:
1、(09年北京崇文)某有机物A只含C、H、O三种元素,可用作染料、医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的蒸气密度为相同状况下氢气密度的77倍,有机物A中氧的质量分数约为41.6%,请结合下列信息回答相关问题。
① A可与NaHCO3溶液作用,产生无色气体;
② 1 mol A与足量金属钠反应生成H2 33.6L(标准状况);
③ A可与FeCl3溶液发生显色反应;
④ A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻。
请回答:(1)A的分子式是 ;A中含氧官能团的名称是 。
(2)按要求写出下面反应的化学方程式:
A + NaHCO3(溶液): 。
(3)已知:
—ONa + CH3I
—OCH3 + NaI
ⅰ.
—OH + CH3I
—OCH3 + HI
ⅱ.
ⅲ.
—CH3
C
O
OH
KMnO4(H+)
有机物B的分子式为C7H8O2,在一定条件下,存在如下转化,可最终生成A:
请回答:
①反应Ⅱ的化学方程式是 。
②上述转化中,反应Ⅰ、Ⅱ两步的作用是 。
③B可发生的反应有 (填字母)。
a. 取代反应 b. 加成反应 c. 消去反应 d. 水解反应
(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体,可发生银镜反应,1 mol F可与含3 mol溶质的NaOH溶液作用,其苯环上的一卤代物只有一种。写出符合要求的F的一种可能的结构简式 。
2、(09北京宣武)有机物A(C11H12O2)可调配果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。
(1)有机物B的蒸汽密度是同温同压下氢气密度的23倍,分子中碳、氢原子个数比为
1:3 有机物B的分子式为
(2)有机物C的分子式为C7H8O,C能与钠反应,不与碱反应,也不能使Br2(CCl4)褪色。C的结构简式为 。
(3)已知两个醛分子间能发生如下反应:
(﹣R、﹣R’表示氢原子或烃基)
(C11H12O2)
用B和C为原料按如下路线合成A:
① 上述合成过程中涉及的反应类型有: (填写序号)
a取代反应;b 加成反应;c 消去反应;d 氧化反应;e 还原反应
② B转化D的化学方程式:________________
③ F的结构简式为: 。
④ G和B反应生成A的化学方程式:_________________________
(4)F的同分异构体有多种,写出既能发生银镜反应又能发生水解反应,且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式
一定条件
3、(09北京西城)A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C,进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸。A的相对分子质量是104,1 mol A与足量NaHCO3反应生成2 mol气体。已知:
一定条件
RCHO+CH2(COOH)2 RCH=C(COOH)2+H2O,
RCH=C(COOH) 2 RCH=CHCOOH+CO2
A
B
(含醛基)
阿魏酸
(C10H10O4)
一定条件
①
一定条件
②
C
(1)C可能发生的反应是____________(填序号)。
a.氧化反应 b.水解反应 c.消去反应 d.酯化反应
(2)等物质的量的C分别与足量的Na、NaHCO3、NaOH反应时消耗Na、NaHCO3、NaOH的物质的量之比是___________。
(3)A的分子式是____________。
(4)反应①的化学方程式是_________________________________________________。
(5)符合下列条件的阿魏酸的同分异构体有_____种,写出其中任意一种的结构简式。
①在苯环上只有两个取代基;②在苯环上的一氯取代物只有两种;③1 mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2 molCO2。
4、(08北京西城)丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂,结构简式如图。
(1)丁子香酚分子式为 。
(2)下列物质在一定条件下能跟丁子香酚反应的是 。
a.NaOH溶液 b.NaHCO3溶液 c.FeCl3溶液 d.Br2的CCl4溶液
(3)符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有_____种,写出其中任意两种的结构简式。
① 与NaHCO3溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基
③ 苯环上的一氯取代物只有两种
___________________________________、_________________________________。
一定条件
(4)丁子香酚的某种同分异构体A可发生如下转化(部分反应条件已略去)。
提示:RCH=CHR’ RCHO+R’CHO
A→B的化学方程式为_______________________________________________,
A→B的反应类型为______________________。
6、(08海淀一模-25).(18分)A为药用有机物,从A出发可发生下图所示的一系列反应。已知A在一定条件下能跟醇发生酯化反应,A分子中苯环上的两个取代基连在相邻的碳原子上;D不能跟NaHCO3溶液反应,但能跟NaOH溶液反应。
请回答:
(1)A转化为B、C时,涉及到的反应类型有______________、_______________。
(2)E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,R能与Na反应放出H2,而Q不能。Q、R的结构简式为Q__________________、R______________________。
(3)D的结构简式为__________________。
(4)A在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
(5)已知:酰氯能与含有羟基的物质反应生成酯类物质。例如:
。写出草酰氯(分子式C2O2Cl2,分子结构式:)与足量有机物D反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
(6)已知:
请选择适当物质设计一种合成方法,用邻甲基苯酚经两步反应合成有机物A,在方框中填写有机物的结构简式。
(邻甲基苯酚)
有机物A
(中间产物)
7、(08宣武适应-25).(16分)有机物A(C9H8O2)为化工原料, 转化关系如下图所示:
④
③
H2O
催化剂
②
①
△
浓硫酸
足量NaHCO3溶液
Br2/CCl4溶液
A
B
D
C
(1)有机物A中含有的官能团的名称为_________________________________。
(2)有机物C可以发生的反应是____________________________________(填写序号)。①水解反应 ②加成反应 ③酯化反应 ④加聚反应 ⑤消去反应
(3)写出反应③的化学方程式________________________________________。
(4)写出两种既可以看做酯类又可以看做酚类,且分子中苯环上连有三种取代基的C的同分异构体的结构简式(要求这两种同分异构体中苯环上的取代基至少有一种不同)
; 。
(5)如何通过实验证明D分子中含有溴元素,简述实验操作。 _________________________________________________________________
________________________________________________________________。
8、(09北京丰台)乙偶姻是一个极其重要的香料品种,主要用于配制奶香型、肉香型、草莓香型香精,也可用于合成其他精细化学品。已知乙偶姻中只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1 。请回答:
(1)乙偶姻的分子式为___________。
(2)X是乙偶姻的同分异构体,属于酯类,写出其结构简式(两种即可)
__________________________________ ,__________________________________。
已知:
乙偶姻中含有碳氧双键,与乙偶姻有关的反应如下:
(3)写出反应①、②的反应类型:反应① ___________、反应② ___________。
(4)A的一氯代物只有一种。写出A、乙偶姻、C的结构简式:
A ___________________、乙偶姻 __________________、C_________________。
(5)写出D → E反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。
(6)设计实验方案。
I.检验F中的官能团
,
II.完成反应③的转化
。
9、(09北京西城)某链烃A的分子式为C6H12,已知其分子中所有的碳原子共平面,且该分子的一氯取代物只有一种,回答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消耗氧气的量相同的是(填序号) 。
a.C7H12O2 b.C6H14 c.C6H14O d.C7H14O3
(2)A与Br2的CCl4溶液反应生成B, B与NaOH的醇溶液共热可得到D,D分子中无溴原子。请写出由B制备D的化学反应方程式: 。
(3)B与足量NaOH水溶液完全反应,生成有机物E。
①E可能发生的反应类型有(填序号) 。
a.取代反应 b.消去反应 c.加聚反应 d.还原反应
②E与乙二醇的关系是(填序号) 。
a.同分异构体 b.同系物 c.同一物质 d.同素异形体
(4)E与乙二酸在一定条件下生成分子式为C8H12O4的有机物,请写出该反应的化学反应方程式
。
(5)已知: (-R为烃基),请写出E在酸性条件下生成G的化学反应方程式: 。与G分子式相同,能发生银镜反应,且结构中有两个甲基的异构体共有 种。
10、(08北京模拟)有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。
已知:
①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)B可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是 、 。
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:
。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2—甲基—1—丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是
。
(5)某学生检验C的官能团时,取1mol/LCuSO4溶液和2mol/LNaOH溶液各1mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5mL40%的C,加热后无红色沉淀出现。该同学实验失败的原因可能是 。(选填序号)
①加入的C过多 ②加入的C太少
③加入CuSO4溶液的量过多 ④加入CuSO4溶液的量不够
11、(08石景山一模-25).(16分)A、B、C、D四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是香料。它们的结构简式如下所示:
A
B
C
D
A B C D
请回答下列问题:
(1)写出B中无氧官能团的名称 ,C中含氧官能团的符号 。
(2)用A、B、C、D填空:
①能发生银镜反应的有 。
②既能使FeCl3溶液显紫色又能和NaHCO3反应放出气体的有 。
(3)按下图C经一步反应可生成E,E是B的同分异构体,则反应①属于 反应
(填反应类型名称),写出反应②的化学方程式:
。
(4)同时符合下列两项要求的D的同分异构体有4种:
① 化合物是1,2—二取代苯;
② 苯环上的两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团。
其中两种(G和H)结构简式如下图所示,请补充另外两种。
、
。
写出H与足量NaOH溶液反应的化学方程式:
12、(08东城一模-25)、(16分)市场上销售的某种洗手液中含有PCMX,对革兰氏阳性和阴性菌及霉菌具有极好的杀灭效果。
(1)PCMX分子中含有苯环,相对分子质量为156.5,该有机物含有碳、氢、氧、氯四种
元素,其中氯和氧元素的质量比为35.5︰16,则有机物的分子式是____________________。
(2)PCMX分子的苯环上含有四个取代基,其中相同的两个取代基处于间位,另外两个不同的取代基处于对位;该有机物在一定条件下能跟浓溴水发生苯环上的取代反应,且PCMX与Br2的物质的量之比为1︰2。PCMX结构简式是__________________________,其中含氧官能团名称是_____________________。
(3)PCMX在光照的条件下,跟氯气反应生成一氯代物的化学方程式是
______________________________________________________________________________。
(4)已知
,
PCMX与反应的化学方程式是
_____________________________________________________________________________。
(5)PCMX的同分异构体中,有两个取代基,且能跟FeCl3溶液发生显色反应的有_____种,
写出其中两种的结构简式_________________________,_____________________________。
参考答案:
典型例题:
例1:(14分)
(1) (2分)
(2)水解(1分);酯化(1分)
(3)+NaHCO3→+H2O+CO2↑(4分)
(4) (2分), (2分), (2分)
例2(1)羧基 (1分); e (2分)
(2)CH3COOH + CH3CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH3 + H2O (2分)
(3) ①加快反应速率 (1分)
②及时将产物乙酸丙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸丙酯的方向移动 (2分)
(4)
(2分)
或
(5)4 (2分);
强化训练:
1、(1)C7H6O4 羟基、羧基 (3分)
(2)
(2分)
OH
C
O
OH
—OH
+ NaHCO3
OH
C
O
ONa
—OH
+ H2O + CO2↑
+ 2 NaI
OCH3
CH3
—OCH3
+ 2 CH3I
ONa
CH3
—ONa
①
(2分)
(3)
② 保护酚羟基,防止其被氧化,若酚羟基被氧化,则不能按要求得到A (1分)
③ a、b (2分)
(4)
(2分)
2、(1)C2H6O
(2)
(3)① a b c d
Cu
△
② 2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2H2O
③
④
(4)
3、(1)a、d(1分); (2)3:2:3(1分); (3)C3H4O4(1分);
一定条件
(4) + CH2(COOH) 2 +H2O(2分)
(5)4种 (2分) (写出下列四种结构中的任意一种均可得2分)
4、(1)C10H12O2(2分);
(2) a、c、d (完全正确得2分,选1~2个且正确得1分,错选1个扣1分);
(3)5(2分);
评分:每答对1个得2分,共4分。错答1个该空为0分。
(4)
评分:未注明条件扣1分,共2分。 取代反应(2分,其他答案不得分)
5、答案:⑴.C4H8O2 (2分)
⑵.CH3CH2COOCH3 CH3COOCH2CH3
HCOOCH(CH3)2 HCOOCH2CH2CH3 (各1分,共4分)
⑶.取代反应 消去反应 (各1分,共2分)
⑷. CH3CHO (各2分,共6分)
⑸. (2分)
⑹. (2分)氧化反应 (1分)
6(1)取代反应(或水解反应)、中和反应 4分
(2)HCOOCH3 HOCH2CHO 4分
(3) 2分
(4)2分
+ 2H2O
(5) 2分
或
(6) 4分
7(16分)(1) 碳碳双键 羧基
(2)② ③ ⑤
(3)
(4)
(5)取D跟NaOH反应后的水层溶液;加入过量稀HNO3;滴加AgNO3溶液有浅黄色
沉淀生成;说明A中含有溴元素。(其他正确结果参照本标准给分)。
8、(1)C4H8O2 (2分)
(2)HCOOCH2CH2CH3 CH3COOCH2CH3 CH3CH2COOCH3(各2分)
(3)消去反应(1分) 加聚反应 (1分)
(4) (各2分)
(5) (2分)
(6)取少量乙醛溶液置于试管中,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生红色沉淀。(2分) 取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红。(2分)
9、
10、答案(1)①②④(3分)
(2)羧基(2分)、碳碳双键(2分)
(2分) (2分)
(2分)
(5)③(2分)
11、(1)碳碳双键,―CHO(各1分)
(2)①A、C