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课时作业(十三)
一、单项选择题(共7题,每小题只有1个选项符合题意)
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.下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑦的说法不正确的是( )
A.反应①是加成反应
B.只有反应②是加聚反应
C.只有反应⑦是取代反应
D.反应④⑤⑥⑦是取代反应
答案 C
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
5.1,4-二氧六环()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.以乙醇为原料,用下述6种反应类型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.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
二、不定项选择题(共3题,每小题有1个或2个选项符合题意)
8.已知R—CHO。现有A、B、C、D、E、F六种有机物有如下转化关系,其中A的分子式为C4H8O3。下列判断正确的是( )
A.有机物A结构可能有四种
B.反应①属于还原反应
C.有机物B、D的最简式相同
D.有机物E是交警检测酒驾的重要物证
解的:由B与新制Cu(OH)2反应生成C,再结合A的分子式可推知B为CH3CHO、C为CH3COONa、D为CH3COOH、E为CH3CH2OH;由B的结构简式、题给已知反应,结合A的分子式C4H8O3,可知A为。有机物A只有一种结构,A错误;反应①为醛的还原反应,B正确;CH3CHO和CH3COOH的最简式不同,C错误;检测酒驾就是检测CH3CH2OH含量,D正确。
答案 BD
9.香草醛是一种食品添加剂,可用愈创木酚作原料合成,合成路线如下:下列说法中正确的是( )
A.反应Ⅰ→Ⅱ中原子利用率为100%
B.检验制得的香草醛中是否混有化合物Ⅲ,可用氯化铁溶液
C.化合物Ⅱ在一定条件下可发生酯化反应
D.等物质的量的四种化合物分别与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为1∶4∶3∶2
解析 由Ⅰ和Ⅱ的结构简式可知,Ⅰ→Ⅱ为加成反应,苯环断裂C—H键,与醛基加成,因此原子利用率为100%,A项正确;化合物Ⅲ、Ⅳ中都含有酚羟基,所以不能用氯化铁溶液检验制得的香草醛中是否混有化合物Ⅲ,B项错误;化合物Ⅱ中含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,C项正确;酚羟基、羧基能与NaOH发生反应,所以等物质的量的四种化合物分别与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量之比为1∶2∶2∶1,D项错误。
答案 AC
10.我国自主研发“对二甲苯的绿色合成路线”取得新进展,其合成示意图如下:
下列说法中,不正确的是( )
A.过程Ⅰ发生了加成反应
B.对二甲苯的一溴代物只有一种
C.M既可与H2反应,也可与Br2的CCl4溶液反应
D.该合成路线理论上碳原子利用率为100%,且产物易分离
解析 过程Ⅰ是异戊二烯和丙烯醛发生加成反应,生成具有对位取代基的M,A项正确;对二甲苯分子中含2种不同化学环境的氢原子,其一溴代物有2种,B项错误;M中含有碳碳双键和醛基两种官能团,能与H2、Br2的CCl4溶液反应,C项正确;该合成路线理论上碳原子利用率为100%,且产物对二甲苯与水互不相溶,易分离,D项正确。
答案 B
三、非选择题(共3题)
11.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):____________________________________________。
合成路线流程图例如下:
CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
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
(4)BCDA (5)4
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)
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