专题5 第3单元 有机合成设计（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（苏教版2019）江苏专版

[课下作业] 一、单项选择题(共10题) 1．下列有关说法错误的是(　　) A．通过还原反应可以消除醛基 B．消去反应不能改变官能团的种类 C．酯的水解反应可以产生羧基 D．通过取代反应可以引入卤原子 解析　醛的还原反应可以消除醛基，A项正确；消去反应能改变官能团的种类，如醇或卤代烃经消去反应可生成不饱和烃，B项错误；酯类水解可生成羧酸和醇，C项正确；醇与HBr发生取代反应可引入卤原子，D项正确。 答案　B 2．有机化合物分子中能引入卤素原子的反应是(　　) ①在空气中燃烧　②取代反应　③加成反应　④加聚反应 A．①② B．①②③ C．②③ D．①②③④ 解析　有机物的燃烧是将有机物转化为无机物，而加聚反应是将不饱和的小分子转化为高分子化合物，此反应过程中不改变其元素组成。 答案　C 3．(2023·长沙高二检测)对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成。已知①苯环上的硝基可被还原为氨基：＋3Fe＋6HCl―→＋3FeCl2＋2H2O，产物苯胺还原性强，易被氧化；②—CH3为邻、对位取代定位基，而—COOH为间位取代定位基。则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是(　　) A．甲苯XY对氨基苯甲酸 B．甲苯XY对氨基苯甲酸 C．甲苯XY对氨基苯甲酸 D．甲苯XY对氨基苯甲酸 答案　A 4．由CH3CH2CH2OH制备，所发生的化学反应至少有 ①取代反应，②消去反应，③加聚反应，④酯化反应，⑤还原反应，⑥水解反应(　　) A．①② B．②③ C．②③⑤ D．②④ 解析　目标产物需通过单体CH2===CHCH3的加聚反应来合成， 而CH2===CHCH3可通过CH3CH2CH2OH的消去反应制得，所以发生的反应为醇的消去反应和烯烃的加聚反应。 答案　B 5．(2022·石家庄期末)1,4­二氧六环()是一种常见的溶剂，它可以通过下列方法制得：A(烃)BC，则烃A是(　　) A．1­丁烯 B．1,3­丁二烯 C．乙炔 D．乙烯 解析　采用逆推法可知C为HOCH2CH2OH，B为BrCH2CH2Br，则烃A为CH2===CH2。 答案　D 6．(2023·费县高二下月考)以乙醇为原料，用下述6种反应类型的反应来合成乙二酸乙二酯(结构简式为)的正确顺序是(　　) ①氧化反应　②消去反应　③加成反应　④酯化反应　⑤水解反应　⑥加聚反应 A．①⑤②③④ B．①②③④⑤ C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥ 解析　以乙醇为原料合成乙二酸乙二酯时，由逆推法可知需制备出乙二酸和乙二醇。乙醇先发生消去反应生成CH2===CH2，然后和Br2加成生成CH2BrCH2Br，经水解反应生成HOCH2CH2OH；HOCH2CH2OH经氧化生成HOOC—COOH，HOCH2CH2OH与HOOC—COOH发生酯化反应即可生成乙二酸乙二酯。即合成该物质的反应类型依次是②③⑤①④。 答案　C 7．(2023·南京联考)化合物Ⅲ是合成中药黄芩中的主要活性成分的中间体，其合成方法如下： 下列有关叙述正确的是(　　) A．Ⅰ的分子式为C9H10O4 B．Ⅱ中所有原子有可能共面 C．可用FeCl3溶液鉴别有机物Ⅰ和Ⅲ D．1 mol产物Ⅲ与足量溴水反应，消耗Br2的物质的量为1.5 mol 解析　由Ⅰ的结构简式可确定其分子式为C9H12O4，A项错误；Ⅱ含有苯环、碳碳双键和羰基，具有苯、乙烯和甲醛的平面结构特点，即Ⅱ中所有原子有可能共面，B项正确；Ⅰ、Ⅲ均含有酚羟基，不能用FeCl3溶液鉴别，C项错误；Ⅲ中含有酚羟基，可与溴发生取代反应，碳碳双键可与溴发生加成反应，则1 mol产物Ⅲ与足量溴水反应，消耗Br2的物质的量为2 mol，D项错误。 答案　B 8．由1­氯丙烷合成少量的2­丙醇，需要经过下列哪几步反应(　　) A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解 C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去 答案　B 9．依曲替酯是一种皮肤病用药，它可以由原料X经过多步反应合成。下列说法不正确的是(　　) A．原料X与中间体Y互为同分异构体 B．原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色 C．中间体Y能发生加成、取代、消去、氧化、还原反应 D．1 mol依曲替酯最多能与2 mol NaOH发生反应 解析　原料X与中间体Y的分子式相同，均为C13H12O4，结构不同，二者互为同分异构体，故A正确；原料X中含C===C、苯环侧链含甲基，则能使酸性KMnO4溶液褪色，故B正确；中间体Y中含C===C、羰基、苯环可发生加成反应，含—COO—、甲基可发生取代反应，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，能与氢气发生还原反应，但不能发生消去反应，故C错误；依曲替酯中—COO—及水解生成的酚羟基均与NaOH反应，则1 mol依曲替酯只能与2 mol NaOH发生反应，故D正确。 答案　C 10．人们发现生产人造羊毛和聚氯乙烯(PVC)可以用煤作为原料，合成路线如下。下列说法正确的是(　　) A．PVC塑料制品可以直接用于盛放食物 B．A生成C、D的反应类型分别为加成反应、取代反应 C．实验室制备A的过程中，常用CuSO4溶液净化气体 D．与D互为同分异构体且可发生碱性水解的物质有3种(不包括环状化合物和D本身) 解析　煤的干馏得到焦炭，焦炭在电炉中和氧化钙发生反应生成碳化钙，碳化钙与水反应生成乙炔，乙炔和氯化氢在催化剂的条件下发生加成反应生成氯乙烯，氯乙烯在一定的条件下发生加聚反应生成聚氯乙烯，得到PVC；乙炔和HCN发生加成反应生成CH2===CHCN，乙炔和乙酸加成反应生成H2C===CH—OOCCH3，一定条件下，CH2===CHCN和H2C===CH—OOCCH3发生加聚反应生成高分子化合物人造羊毛。聚氯乙烯有毒，不能用于盛放食物，A错误；A生成C、D的反应分别为乙炔和HCN发生加成反应生成CH2===CHCN、乙炔和乙酸加成反应生成H2C===CH—OOCCH3，B错误；电石中混有硫化钙和磷化钙，与水反应生成的硫化氢和磷化氢能与硫酸铜溶液反应，则用硫酸铜溶液吸收硫化氢和磷化氢达到净化乙炔气体的目的， C正确；D的结构简式为H2C===CH—OOCCH3，与H2C===CH—OOCCH3互为同分异构体且可发生碱性水解的物质属于酯，符合条件的结构简式有CH2===CHCOOCH3、HCOOCH2CH===CH2、CH3COOCH===CH2、，共4种，D错误。 答案　C 二、非选择题(共3题) 11．(2023·福州高二检测)奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1。 (1)A的分子式为____________________。 (2)与A分子式相同的酯的同分异构体有__________种。 已知： ①ROH＋HBr(氢溴酸)RBr＋H2O 已知A中含有羰基和羟基两种官能团，在铜的催化下加热被氧气氧化的产物不能发生银镜反应。 (3)写出A→E、E→F的反应类型： A→E________、E→F________。 (4)写出C、F的结构简式：C__________、F__________。 (5)写出B→D反应的化学方程式： __________________________________________。 (6)在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式： ____________________________________________。A→G的反应类型为________。 解析　A中含有C、H、O三种元素，相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1，可以确定A的分子式为C4H8O2，已知A中含有羰基和羟基两种官能团，再结合题目的框图信息，能与HBr和H2反应，故不可能为羧基，只能为醇羟基和羰基分别在不同的碳上。与HBr反应后的产物能发生消去反应，B能与HIO4发生反应，结合反应信息，所以A中的羰基与羟基必须相邻，从而得到A的结构简式为 ，顺推可知，B为，C为CH3CHO，D为二元酯类，结构简式为。由反应信息①可知，E为，F为，G的相对分子质量为86，则只可能是羟基被氧化成羰基，结构简式为，两个甲基结构对称，其一氯代物只有一种。则(1)A的分子式为C4H8O2。 (2)与A分子式相同的酯的同分异构体有 HCOOCH2CH2CH3、 HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3共4种。(3)A→E转化中溴原子取代羟基，属于取代反应；E→F转化过程中脱去1分子水形成碳碳双键，属于消去反应。(4)C的结构简式为CH3CHO、F的结构简式为。 (5)B→D反应的化学方程式为 (6)G的结构简式为；A→G的反应类型为氧化反应。 答案　(1)C4H8O2　(2)4　(3)取代反应　消去反应 12．肉桂醛F()在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成的： 已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生反应，生成一种羟基醛： 请回答： (1)D的名称为________________。 (2)反应①～⑥中属于加成反应的是________(填序号)。 (3)写出反应③的化学方程式： ___________________________________________； 反应④的化学方程式： __________________________________________________。 (4)在实验室里鉴定中的氯元素时，是将其中的氯元素转化为AgCl白色沉淀来进行的，其正确的操作步骤是________(请按实验步骤操作的先后次序填写序号)。 A．滴加AgNO3溶液 B．加NaOH溶液 C．加热 D．用稀硝酸酸化 (5)E的同分异构体有多种，其中之一甲属于酯类。甲可由H(已知H的相对分子质量为32)和芳香酸G制得，则甲的结构共有________种。 (6)根据已有知识并结合相关信息，写出以乙烯为原料制备CH3CH===CHCHO的合成路线流程图(无机试剂任选)： __________________________________________________。 解析　由框图可知CH2===CH2与水反应生成的A为CH3CH2OH，经氧化得到的B为CH3CHO；经水解反应生成的C为，再经氧化生成的D为；结合题中信息B和D在碱性条件下生成的E为，E发生消去反应生成F。(1)D的名称为苯甲醛。 (2)反应①、⑤为加成反应。(4)检验卤代烃中的卤素原子时，应先在碱性条件下加热水解，然后用硝酸酸化后再加入硝酸银溶液，即正确顺序为BCDA。(5)由题意可得H为CH3OH，芳香酸G可能是苯乙酸、邻甲基苯甲酸、间甲基苯甲酸、对甲基苯甲酸4种，则甲有4种结构。(6)以乙烯为原料制备CH3CH===CHCHO，通过原料与目标产物的对比，CH3CH===CHCHO可通过两分子CH3CHO加成，然后再消去来实现制备，由此可完成合成路线设计。 答案　(1)苯甲醛　(2)①⑤ 13．化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下： 回答下列问题： (1)A中的官能团名称是________。 (2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳________________。 (3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。 (不考虑立体异构，只需写出3个) (4)反应④所需的试剂和条件是________。 (5)⑤的反应类型是________。 (6)写出F到G的反应方程式____________________________________________。 (7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(无机试剂任选)。 解析　(1)由A的结构简式知，A中所含官能团为—OH，其名称为羟基。 (2)由手性碳的结构特点可知，B中手性碳原子(用*表示)为。 (3)由同分异构体的限定条件可知，分子中除含有六元环外，还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链，则取代基为—CH2CHO；若六元环上有两个取代基，可能是—CH3和—CHO，它们可以集中在六元环的同一个碳原子上(1种)，也可以位于六元环的不同碳原子上，分别有邻、间、对3种位置。 (4)由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推断D的结构简式为，反应④D与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应生成E。 (5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为，反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的H原子被—CH2CH2CH3取代的反应。 (6)反应⑥是酯基在碱性条件下水解再酸化的反应，化学方程式为 ，。 (7)结合反应⑤的反应条件，甲苯先转化为，再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成，在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物。 答案　(1)羟基　(2)　(3)、、、、　 (4)C2H5OH/浓H2SO4、加热 (5)取代反应 (6)、 (7) 学科网（北京）股份有限公司 $$