专项突破5 有机合成中官能团的引人、消除与保护-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

心专项突破5 有机合成中官能团 1.对于如图所示的有机物，要引入羟基 (一0H),可采用的方法有 ( ①加成 CHO CH, ②卤素原子的取代 C-CH, ③还原 CH,Br ④酯基的水解 OOCCH A.只有①② B.只有②③ C.只有①③ D.①②③④ 2.（2024·北京高二期末)药物e具有抗癌抑 菌功效，其合成路线如下。 COH NaBH NH -H0 NH ④ 下列说法不正确的是 A.NaBH,具有还原性是因为H为-1价 B.有机物b分子中含有5个手性碳原子 C.反应①和③是为了保护醛基 D.药物e分子中含有4个六元环 3.(2024·山西高二月考)以乙烯为原料合成 有机物d的路线如图所示。 一定 020H,0/H 条件 CH,=CH,→CH,-CH,→HOCH,CH,OH HOCH,COOH Ag a b 下列说法错误的是 A.a→b的转化符合绿色化学思想 B.a、b分子中所有原子均在同一平面内 C.将等物质的量的b和c完全燃烧，耗氧 量相同 D.cd的反应类型属于氧化反应 的引入、消除与保护 课 化合物M是一种新型超分子晶体材料，由 X、Y和HCIO4在CH,COCH3溶剂中反应制 得（如图）。下列叙述正确的是 () Br CH COCH +HCIO M A.X分子中的溴原子可由苯与溴蒸气在光 照条件下发生取代反应引入 B.一NH,具有碱性，可由一NO,通过还原 反应转化生成 C.Y分子中所有原子可能共平面，且Y与 Q互为同系物 D.X、Y、M都不能发生加成反应 (2024·上海高二期中)苯和卤代烃都是重 要的化工原料。已知：苯和卤代烃在催化 剂作用下可以生成烷基苯和卤化氢，例如： CH CH,CH,CI 催化剂，HCl+ CH,CH,CH 。根据以下转化关系（生成 物中所有无机物均已略去)，其中F俗称 PS,是一种高分子化合物，在建筑方面是一 种良好的隔音、保温材料。回答下列问题： 进阶突破·专项练07 ① ② C,H. D- ③→E④F 苯，催化剂C,光照 ⑤KMnO H+ OH G CHCH. (1)B中官能团的名称是 ;物 质C的名称是 ;反应⑥的试 6 剂和条件是 属于取代反 应的有 0 (2)G的结构简式是 ;该反应 能发生是因为 (填字母)。 a.苯环受侧链影响易被氧化 b.侧链受苯环影响易被氧化 c.由于苯环和侧链的相互影响均易被氧化 (3)写出③、④反应的化学方程式： 反应③： 反应④： (4)写出一种同时满足下列要求的D的同 分异构体的结构简式： ①属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有4组峰 (5)鉴别C和E的方法是 (6)甲苯可以通过三步反应转化为对甲基 环己醇： 已知： ①直接连在苯环上的卤原子不易水解； ②合成路线常用的表示方式为： A反应试剂B 反应试 反应条件 反应条 →目标产物。 .将由甲苯制对甲基环己醇的合成路线补充 完整： (第2、3步的条件已省略)。 O8黑白题化学|选择性必修第三册·RJ ⅱ.有人认为将第一步与第二步顺序交换 (试剂与条件可相应变换)，最终也能得到 对甲基环己醇，评价这种说法是否正确并 说明理由： (2023·湖北黄冈高三月考节选)红色基B主 要用于棉布印染，也可以用作颜料中间体。一 种合成红色基B(物质G)的流程如下： N0, NO2 40%Na0H,85℃ OCH H2 CH,OH Pd/C (A) 反应1 (B) 反应2 H NHO,S OCH, D -OCH 水介质，85℃，a2003, (C) pH=75~8 (E) 反应3 收率100% NHO,S- NH2 稀硝酸 硝化 -OCH >75%硫酸 -OCH, 急苯 80℃ 40-50℃ 反应5 反应4 N02 NO, (F) (G) 收率87% 收率86% (1)A中含氧官能团的名称为 ,反 应2的反应类型为 (2)反应3的产物之一为NaCl,D的结构简 式为 (3)若以C为起始反应物，则C→G的总收 率为 （结果保留两位有效数字)。 (4)已知苯磺酰胺基和甲氧基都是邻、对位 定位基，且定位能力前者远强于后者。反 应4中属于一次硝化的最主要副产物结构 简式为 。从C→G,引入苯磺酰胺 基的目的可能是 (填字母)。 A.保护氨基 B.利用苯磺酰胺基的强定位能力，提高产率 C.减少合成步骤 D.减少污染物的排放子可能处于同一平面，C错误；水杨酸分子中含有酚羟基，可以使 FeCl,溶液变色，而阿司匹林产品不含酚羟基，可用FeCL,溶液检验产 品中是否含有未反应的水杨酸，D正确。 专项突破4陌生有机物结构与性质推断 1.C解析：根据物质分子结构简式可知，该物质含有C、H、0三种元 素，因此属于芳香烃衍生物，而不属于芳香烃，A错误：该物质分子 中，中间六元环上有2个饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此 不可能所有碳原子共平面，B错误；根据物质分子结构简式可知，其 中含有醚键、羰基、羟基三种官能团，C正确：根据物质分子结构简式 可知，连接羟基的C原子上只含有一个H原子，因此其只能被催化 氧化成羰基，而不能被氧化为醛基，D错误。 2.B 3.B解析：该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接 的2个原子团都是甲基，因此不存在顺反异构，A说法正确；1mol该 化合物中含有1mol碳碳双键，能与1 mol Br,.发生加成反应，该化合 物中含有酚羟基，邻位上有H,能与1 mol Br2发生取代反应，该化合 物中含有醛基，醛基能与Br,发生氧化反应，因此1molX与足量溴 水反应，消耗Br2的物质的量大于2mol,B说法错误；含氧官能团是 酚羟基、醛基、酮羰基、醚键，C说法正确；X中含有酚羟基，与氯化铁 溶液发生显色反应，D说法正确。 4.B解析：该有机物不含苯环，不含酚羟基，不能与FCl2溶液发生显 色反应，A项错误；该有机物含碳碳双键、羟基，能发生加成、消去 取代反应，还能发生催化氧化反应等，B项正确：该分子碳碳双键与 Br2的CCl4溶液发生加成反应后，手性碳原子增加1个，C项错误；该 有机物有羟基、醚键2种含氧官能团，D项错误。 5.C解析：1mol人d(分子式为c,H,0d)含有10olc 键，A错误：甲含有酚羟基、羰基，能发生氧化反应、还原反应等，但 不能发生消去反应，B错误；乙分子含有多个饱和碳原子，因此所有 原子不可能在同一平面，C正确：丙不能与NaOH溶液发生中和反 应，D错误。 6.D解析：含有的化学键类型为非极性共价键、极性共价键，氢键不 属于化学键，A错误；没有给定外界温度和压强，无法计算0.1mol三 氯蔗糖与足量的金属钠反应生成氢气的体积，B错误：三氯蔗糖的水 溶液中没有游离态的氯离子，滴入适量的AgNO3溶液，一段时间后， 不会观察到有白色物质(AgCI)出现，C错误；该物质中含有碳氯键 羟基、醚键，氯原子能发生消去反应、水解反应，羟基可发生氧化反 应，D正确。 Br. CHO 7.(1)羟基消去(2 +NaOH CHO 醇 +NaBr+H2O (4)D Cl2 (5) OHC- 一CH=CH2 (6) 光照 Q-cH,Cd NaOH水溶液 ○cH,oH Cu/02 4 △ ○cH0 CH3CHO NaoH/△ —CH=CHCHO 解析：由合成路线及A的分子式为C,H.0,在Cu作催化剂的条件下 CHO CH,OH CHO 发生催化氧化生成〔 ,则A为〔 与CH CHO CHO CHO 发生加成反应生成 OH 人OH再发生消去反 选择性必修第三册·RJ 应反应生成C;B与E在强碱的环境下还原得到F,根据E的分子式 及B、F的结构简式可知，E为0一 0 。（3)C→D过程中经历 了两步反应，1为C与Br2的CCl4溶液发生加成反应生成 CHO CHO 11大 Br 在碱性条件下发生消去反应生 Cho 。(4)H中与苯环相连的碳原子上含有H原子， 能被酸性KMnO4氧化，故H能使酸性KMnO4溶液褪色，A项错误： H中含有苯环、酯基、酮羰基、硝基，故H不易溶于水，B项错误； H中含有苯环、酯基、酮羰基、硝基，且与苯环相连的碳原子上含有 H原子，能发生取代、加成、还原、氧化反应，但不能发生消去反应 C项错误；加热条件下，1molH与NaOH溶液充分反应，H水解生成 羧酸，1molH水解得到的产物中含有1mol羧基，则消耗Na0H的 物质的量为1mol,D项正确。(5)C的同分异构体X可发生银镜反 应，说明含有醛基，又与酸性高锰酸钾反应后可得到对苯二甲酸，则 X的取代基处于苯环的对位，满足条件的X的结构简式为 OHCCH--CH,。(6)QCH,和C,发生取代反应 生成《CH,C1， C,C发生水解反应生成 CH,OH, 一CH,0H发生催化氧化反应生成 CHO 一CH0和CH,CHO发生反应生 成〈)-CH=CHCHO。 专项突破5有机合成中官能团的引入、消除与保护 1.D 2,B解析：NaBH,中H为-1价，因此具有强还原性，A正确：连接四个 不同基团的碳原子为手性碳原子，用“*”标记出手性碳原子，有 C=N,故有机物b分子中含有4个手性碳原 子，B错误；a→b反应过程中是为了保护醛基不被NaBH4还原，则反 应①的目的是保护醛基不被还原，而反应③是为了脱去对醛基的保 护，C正确；e为 含有4个六元环， D正确。 3.B解析：乙烯与氧气转化为环氧乙烷的反应原子利用率为100%， 符合绿色化学思想，A项正确；a为乙烯，所有原子共平面，b中含饱 和碳原子，不可能所有原子在同一平面内，B项错误；1molb和 1molH20反应转化为1molc,因此等物质的量的b和c完全燃烧， 耗氧量相同，C项正确；c→d为醇被氧化生成羧酸，反应类型属于氧 化反应，D项正确。 4.B解析：苯环上引入溴原子，应在溴化铁或铁催化下与液溴发生取 代反应，A错误；一NH2能结合高氯酸给出的氢离子生成阳离子，具 有碱性，氨基可由一NO2通过还原反应（失氧、得氢）转化生成，B正 确：Y分子中存在四面体结构的饱和碳原子，所有原子不能共平面， Y与环氧乙烷不仅相差CH2原子团，还相差氧原子，不互为同系物， C错误；X、M都含有苯环，一定条件下能与氢气加成，D错误。 5.(1)碳氯键乙苯Na0H的水溶液、加热①②⑥ COOH (2)C 6 黑白题60 (3)CHCH,+NaOHCH-CH2 +NCH,0 EHC-CH,于 n《C〉CH=CH, 一定条件下 (4)CHCH CH HCCH2CI) (5)分别取少量溶液于试管中，向两支试管中分别滴人溴水，如果溶 液分层且橙色在下层，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯 CH Bx2→Br H2 (6)i.FeBr3 一定条件 ⅱ.不正确； CH3 CH3 甲苯和氢气发生加成反应生成〔○，〔) 和溴发生取代反应 时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种类比较多 解析：乙烯和HCl发生加成反应生成的B为CH,CH2Cl,B和苯发生 CH2CH3 信息中的反应生成的C为 ,C被酸性高锰酸钾溶液氧化 COOH 生成的G为〔 ,C在光照条件下发生取代反应生成D,D水 解生成 CHCH,,则D为① CHCH,,F为高分子化合 OH C 物，则D发生消去反应生成的E为《》CH=CH2,F为 COOH HC-CH, 。(2)G的结构简式是C :该反应能发生是因 为侧链受苯环影响易被氧化。(4)D为CHCH,D的同分异 构体同时满足下列要求：①属于芳香族化合物；②核磁共振氢谱有4 组峰，符合条件的结构简式有C《CH,CH、 H,C《OCH,C1。(5)C为CH,CH,E为 《二》CH一CH,,C能萃取溴水中的澳且溶液分层，E能和溴水发 生加成反应而使溴水褪色，所以鉴别C和E的方法是分别取少量溶 液于试管中，向两支试管中分别滴入溴水，如果溶液分层且橙色在 下层，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯。(6)ⅰ.甲苯和 溴发生取代反应，然后和氢气发生加成反应，最后发生水解反应得 到目标产物，补充的合成线为品一风一来行 CH3 B〈○CH;i.甲苯和氢气发生加成反应生成〔 CH3 〔○和溴发生取代反应时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种 类比较多，所以不能互换。 6.(1)硝基还原反应(2)○s0C, (3)75% HCO N02 (4) AB 专项练参考答案 解析：由A经反应1发生取代反应生成B,B经反应2发生还原反应 生成C,C和D经反应3生成E,由E和C的结构，又知反应3的产 物之一为NaC,推知D为S0C,,E经反应4生成F,引入硝 基，F再经过反应5生成G。 专项突破6制备与探究类实验 一有机实验题 1.(1)蒸馏烧瓶(2)水浴加热(3)液体分层，下层为油状液体 (4)D(5)39.9%(6)CH3CH2Br+Na0H △CH,CH,OH+NaBr CH3 CH3 2.(1) +3H0-N02 浓硫酸，O2N 一N02+3H20(写成3 N02 HNO,亦可)(2)使反应充分进行，并防止温度过高有其他副产物 生成(3)分液漏斗检查是否漏液(4)温度过高，导致HNO3大 量挥发(5)①分液②蒸馏abc(6)54.07% 解析：(2)反应中需不断搅拌，搅拌的目的是使反应充分进行，并防 止温度过高有其他副产物生成。(4)若实验后在三颈烧瓶中收集到 的产物较少，可能的原因是温度过高，导致HNO3大量挥发。 (5)①因为分离得到的是无机混合物和有机混合物两种液体，而有 机物和无机物是不相溶的，因此方法是分液；②分离两种一硝基化 合物只能利用它们沸点的不同，因此采用蒸馏的方法，使用所提供 仪器中的是酒精灯、温度计、冷凝管。(6)18g甲苯能得到一硝基苯 的质量为18gx137 92 2680g,所以一硝基苯的产率为4,49× 26.80g 100%≈54.07% OH 0 3.(1)①〔 CuCl2 +H202水浴加热 +2H20②作氧化剂的H202 会被CuC2催化分解，同时避免环己酮被氧化，降低环己酮产率 (2)环己酮与水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出 (3)①cbad②增加水层的密度，降低环己酮的溶解度，有利于分层 OH 0 CuCl2 解析：(1) +H202水浴加热 J+2H20;②CuCl2可以作为 双氧水分解的催化剂，若将二者提前混合，则导致双氧水分解，降低 催化效果；同时，产品环己酮容易被氧化，发生开环反应，导致环己 酮产率降低。(2)由于环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物，环 己酮和水会一起蒸出，导致蒸馏不能分离环己酮和水。(3)①在提 纯的操作步骤中，馏出液中加人食盐以减小环己酮在水中的溶解 度，便于液体分离静置，分液，接下来水层用乙醚进行萃取，萃取液 并入有机层，最后向有机层中加人无水Mg$04,除去有机物中少量 的水：②在提纯的操作步骤中，馏出液中加入食盐以减小环己酮在 水中的溶解度，便于液体分离。 4.(1)球形冷凝管(2)浓氨水(3)AB(4)防止芳基亚胺酯受热 分解，提高产率(5)BC(6)干燥有机相（或除去有机相中的水） 50.2 解析：(1)用浓盐酸和无水CaCL2制备干燥HCl气体，需要用到恒压 滴液漏斗、圆底烧瓶、集气瓶，不需要球形冷凝管。(2)氨气与HC 反应生成白色的氯化铵，第Ⅱ步检验容器密封，可用玻璃棒蘸取浓 氨水靠近瓶口，观察是否有白烟生成。(3)结合反应原理以及各物 质所带的官能团，杂质主要成分为○CN、,oH。(4)芳 基亚胺酯受热易分解，选择低温的原因是防止芳基亚胺酯受热分 解，提高产率。(5)苯甲亚胺三氟乙酯属于酯类，在乙酸乙酯、甲苯 中的溶解度较大，而乙醇和丙酮能溶于水，不能用来萃取，第Ⅳ步萃 黑白题61