题型04 有机实验分析、有机合成设计（期中真题汇编，广东专用）高二化学下学期

题型04 有机实验分析、有机合成设计 1．(24-25高二下·广东领航高中联盟·期中)乙醇和乙烯在生产生活中应用广泛。 (1)可用如图所示装置制备乙烯： ①烧瓶中加入碎瓷片的作用是_______。 ②反应中浓硫酸的作用是做脱水剂和_______。 ③乙醇分子有五种不同的化学键（如图所示），分析以下情况乙醇断裂图中哪些化学键，并将编号（Ⅰ~Ⅴ）填入空格中。 a．乙醇制备溴乙烷断裂_______键。 b．乙醇在催化下与反应生成乙醛断裂______键。 ④反应一段时间后溴水褪色，甲同学判断一定生成了乙烯。乙同学认为不一定，理由是_______。 (2)进一步探究乙烯和溴水的反应： ①书写方程  写出乙烯和发生加成反应生成1，2-二溴乙烷的化学方程式：_______。 ②实验预测  根据与乙烯的加成反应，预测实验现象为溴水褪色，溶液分层，水溶液的变大。已知与水的反应和与水的反应相似，水溶液变大的理由是_______（用平衡移动原理）。 ③实验验证 实验操作 实验现象 向适量溴水中通入足量乙烯，并用传感器检测溶液变化 溴水褪色但不分层，溶液不断变小 结论乙烯与溴水反应的主要产物_______（填“是”或“不是”）1，2-二溴乙烷。 ④查阅资料  乙烯通入溴水中，乙烯发生了加成反应，水参与了反应，有机产物有两种官能团。 a．写出乙烯与溴水反应的总反应方程式：________。 b．溶液不分层的原因是________。 2．(24-25高二下·广东茂名电白区·期中)某化学小组为测定某有机物样品A的组成和结构，设计如图实验装置； 回答下列问题： (1)原子的价层电子轨道表示式为______。 (2)装置D中浓硫酸的作用是______。 (3)装置F中碱石灰的作用是______。 (4)若准确称取样品A，经充分燃烧后（的作用是确保有机物充分氧化，最终生成和），装置D质量增加，U形管E质量增加。 ①有机物A的实验式是______。 ②用相对密度法测得A的密度是同温同压下氢气密度的28倍，则A的相对分子质量为______，则该有机物的分子式为______。 ③通过______（填序号），也可以确定A分子的相对分子质量。 a.红外光谱图    b.核磁共振氢谱图    c.质谱图 (5)已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，通过核磁共振氢谱分析，A分子中只有两种化学环境不同的氢原子，且不存在顺反异构体，则A结构简式为______。 3．(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)邻硝基苯胺()可用作染料中间体和照相防灰剂原料。以苯胺为原料制备邻硝基苯胺的流程及实验如下： 已知：苯胺是无色液体，易被空气氧化变成红色或红棕色的液体。 Ⅰ．制备乙酰苯胺。 在圆底烧瓶中加入苯胺液体、冰醋酸和少量的锌粉，并加入沸石，温度控制在115℃以下回流，反应结束后，将溶液趁热倒入冰水中，边加入边搅拌，有大量的白色或浅黄色固体析出，冷却后减压抽滤，得到粗产品。 请回答下列问题： (1)锌粉的作用是_____。 (2)写出生成乙酰苯胺的化学方程式：_____。 (3)粗产品可经过_____(填分离提纯方法)得到较为纯净的产品。 (4)根据上述流程，设计制备乙酰苯胺的目的是_____。 Ⅱ．制备邻硝基乙酰苯胺()的装置如图所示。 (5)仪器X的名称是_____。 (6)仪器Y的作用是_____。 (7)与酒精灯加热相比，水浴加热的优点是_____。 4．(24-25高二下·广东广州荔湾区三校联考·期中)2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： I.制钠砂：向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠：降温至10℃，加入25mL噻吩(过量)，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠：降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。 Ⅳ.水解：恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 V.分离：向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。 回答下列问题： (1)步骤I中液体A可以选择_______(填选项字母)。 a.乙醇　　　b.水　　　c.四氯化碳 (2)步骤I中液体A还可以选择乙苯()，乙苯有多种芳香烃同分异构体，其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。 (3)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。 (4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。 (5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。 (6)下列仪器在步骤V中无需使用的是_______(填名称)；无水的作用为_______。 (7)制得产品产率为_______。 5．(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示： 苯 溴 溴苯 密度/ 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 请按要求回答下列问题： (1)溴苯的制备： ①查阅文献，苯与液溴在催化下的反应机理共分三步，已知第一、三步反应： Ⅰ．； Ⅲ．。 请完成第二步反应：Ⅱ．______。 ②装置c的名称是______；在a中加入15mL苯和少量铁屑，在b中小心地加入4mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。装置c的作用是______。常温下，装置d中发生的反应有______。 (2)分离提纯： ①向反应后的a中加入10mL水，过滤，除去未反应的铁屑。 ②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。最后一次加水洗涤的目的是______。 ③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。所得滤液中除了溴苯外，还含有的主要杂质为______（填物质名称）。要进一步提纯，需要进行______（填操作名称）。 (3)产率计算：将分离提纯后的产品进行测定，得到4.0mL产品。计算得实验产率为______。（保留三位有效数字）（已知：苯的相对分子质量为78；溴的相对分子质量为160；溴苯的相对分子质量为157） 6．(24-25高二下·广东广州育才中学·期中)青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其提取流程如下： i．在提取过程中研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 34.5 提取效率 几乎为0 35% 95% (1)“破碎”的目的是___________。 (2)操作a和操作b的名称分别是___________、___________。 (3)研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是___________。 (4)操作c的主要过程可能是___________(填字母)。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 ii．实验小组查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 (5)下列说法正确的是___________(填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 (6)因为双氢青蒿素的水溶性更好，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因___________。 7．(24-25高二下·广东领航高中联盟·期中)有机物Ⅳ在香料、食品添加剂中应用广泛，苯乙烯（Ⅰ）合成该化合物的路线如下： 已知：（代表烃基或H）。 (1)化合物Ⅱ的官能团名称为______。 (2)化合物Ⅱ→Ⅲ发生了取代反应。 ①对化合物Ⅱ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a ________ _______ b ；催化剂，加热 _______ 加成反应 ②化合物Ⅲ的分子式为_______，用质谱仪分析化合物Ⅲ，读出Ⅲ分子的正离子的质荷比为_______。 ③化合物Ⅴ是化合物Ⅲ的同分异构体，红外光谱显示分子中含有乙基而无键，Ⅴ可以与溶液显色，化合物Ⅴ的可能结构有______种，写出核磁共振氢谱有五组峰的所有分子的结构简式：______。 (3)乙酸苯甲酯常用于配制香水香精和人造精油，其结构简式如下图所示，结合以上合成路线及已知信息，以甲苯和甲烷为原料，无机试剂任选，可合成乙酸苯甲酯。 ①甲苯第一步反应生成卤代烃的化学方程式为_______。 ②最后一步的化学方程式为_______（不写反应条件）。 8．(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)1，4-环己二醇(H)是生产某些液晶材料和药物的原料，可通过以下路线合成： 回答下列问题： (1)D的分子式是_____。分子F中所含的官能团名称是_____。 (2)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮，如(丙酮)。物质C被酸性高锰酸钾溶液氧化后的有机产物是_____(填结构简式或键线式)。 (3)以下核磁共振氢谱图中，哪个更有可能是物质E的谱图_____(填字母代号)。 (4)在物质C、D、E、F中，含有手性碳的分子有_____(填字母代号)。 (5)分子M与G互为同分异构体，则M中仅含六元环的结构有_____种(不计算G本身及不考虑立体异构)。 (6)E与溴的四氯化碳溶液反应，除了生成F，还可能生成什么产物_____(填结构简式或键线式，写一种即可)。 9．(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)化合物M是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。 ②。 ③E的分子式为C4H8O2，含有羧基 回答下列问题： (1)A→B的反应物和反应条件为_____。 (2)Y中含有的官能团名称为_____，Z的结构简式为_____。 (3)C→D的化学方程式为_____。 (4)W是X的同系物，可以与FeCl3溶液作用显紫色，相对分子质量比X大14，则W的同分异构体有_____种。 (5)根据上述信息，补充以为主要原料制备的合成路线的前两步： _____(合成路线表示方式参照本题题干) 10．(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)氢化阿托醛是一种重要的化工原料，其合成路线如下： (1)氢化阿托醛的官能团的名称是______，1mol最多可和______mol氢气加成。 (2)在合成路线上②③的反应类型分别为②______、③______。 (3)反应④发生的条件是______。 (4)由D反应的化学方程式为______。 (5)D与有机物一元羧酸X在一定条件下可生成一种相对分子质量为178的酯类物质，则X的结构简式为______。 (6)有多种同分异构体，请写出一种满足以下条件的同分异构体的结构简式：______。 ①苯环上有两个取代基；②能使溶液显紫色。 (7)请结合上述合成路线，写出以苯和乙烯为原料（其他无机试剂任选）合成苯乙醇（）的路线：______。 11．(23-24高二下·广东佛山名校·期中)一种抗抑郁药物阿屈非尼的合成路线如图。 已知：(为烃基，为烃基、羟基或氨基等)。 回答下列问题： (1)A的分子式为___________。 (2)D中含氧官能团的名称是___________，该分子是否为手性分子___________(填“是”或“否”)。 (3)B→C的反应类型是___________，的作用是___________。 (4)C→D的化学方程式为___________。 (5)E的结构简式为___________。 (6)A的一氯代物有___________种(不包括立体异构体)，其中在核磁共振氢谱上有3组峰且峰的面积比为的结构简式为___________。 (7)H是B的同分异构体，H的结构中含有，则符合条件的H有___________种。 12．(23-24高二下·广东广州三校（广铁一中、广州外国语学校、广州大学附属中学）·期中)某物质G可做香料，其工业合成路线如图： 已知：①烃A的相对分子质量为78，②卤代烃C的核磁共振氢谱显示有4组峰 (1)上述反应中反应___________属于加成反应(填序号)。 (2)写出步骤③的化学方程式：___________。 (3)步骤⑤所用试剂和条件为___________。 (4)写出步骤⑥的化学方程式：___________。 (5)写出G发生银镜反应的化学方程式：___________。 (6)写出符合以下条件的F的一种同分异构体：___________。 ①与氯化铁溶液显紫色②苯环上的一氯代物只有一种 (7)已知以有机物D为原料，制备有机物Q：的合成路线为D→K→L→M→N→Q。其中D、K、L不含相同官能团，则醇L的结构简式为：___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型04 有机实验分析、有机合成设计 1．(24-25高二下·广东领航高中联盟·期中)乙醇和乙烯在生产生活中应用广泛。 (1)可用如图所示装置制备乙烯： ①烧瓶中加入碎瓷片的作用是_______。 ②反应中浓硫酸的作用是做脱水剂和_______。 ③乙醇分子有五种不同的化学键（如图所示），分析以下情况乙醇断裂图中哪些化学键，并将编号（Ⅰ~Ⅴ）填入空格中。 a．乙醇制备溴乙烷断裂_______键。 b．乙醇在催化下与反应生成乙醛断裂______键。 ④反应一段时间后溴水褪色，甲同学判断一定生成了乙烯。乙同学认为不一定，理由是_______。 (2)进一步探究乙烯和溴水的反应： ①书写方程  写出乙烯和发生加成反应生成1，2-二溴乙烷的化学方程式：_______。 ②实验预测  根据与乙烯的加成反应，预测实验现象为溴水褪色，溶液分层，水溶液的变大。已知与水的反应和与水的反应相似，水溶液变大的理由是_______（用平衡移动原理）。 ③实验验证 实验操作 实验现象 向适量溴水中通入足量乙烯，并用传感器检测溶液变化 溴水褪色但不分层，溶液不断变小 结论乙烯与溴水反应的主要产物_______（填“是”或“不是”）1，2-二溴乙烷。 ④查阅资料  乙烯通入溴水中，乙烯发生了加成反应，水参与了反应，有机产物有两种官能团。 a．写出乙烯与溴水反应的总反应方程式：________。 b．溶液不分层的原因是________。 【答案】(1) 防止暴沸 催化剂 Ⅱ Ⅰ和Ⅲ 乙醇可能被浓硫酸炭化，C与浓硫酸反应生成的也能使溴水褪色 (2) 溶液中发生反应，与乙烯反应后，平衡逆向移动，溶液变大 不是 的羟基和水易形成分子间氢键，可溶于水 【分析】浓硫酸催化加热条件下乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯和溴加成使得溴水褪色； 【详解】（1）①加热溶液时加入碎瓷片可防止暴沸； ②浓硫酸的作用是做脱水剂和催化剂； ③根据乙醇和有机产物的结构可分析键的断裂情况： a．乙醇制备溴乙烷断Ⅱ键，羟基被溴取代； b．乙醇在催化下与反应生成乙醛断Ⅰ和Ⅲ键，生成碳氧双键； ④乙醇可能被浓硫酸炭化，C与浓硫酸反应生成的也能使溴水褪色，不能证明生成了乙烯。 （2）①乙烯和发生加成反应生成1，2-二溴乙烷的化学方程式为； ②溶液中发生反应，与乙烯反应后，平衡逆向移动，使得溶液中氢离子浓度减小，溶液变大； ③实验现象与预测现象不符，则乙烯与溴水反应的主要产物不是1，2-二溴乙烷； ④溶液不分层，有机产物易溶于水，结合水参与了反应，有机产物有两种官能团，除碳溴键外还有亲水的羟基，同时生成导致溶液降低。 a．结合分析，乙烯与溴水反应生成HBr和，总反应方程式为； b．溶液不分层的原因是的羟基和水易形成分子间氢键，可溶于水。 2．(24-25高二下·广东茂名电白区·期中)某化学小组为测定某有机物样品A的组成和结构，设计如图实验装置； 回答下列问题： (1)原子的价层电子轨道表示式为______。 (2)装置D中浓硫酸的作用是______。 (3)装置F中碱石灰的作用是______。 (4)若准确称取样品A，经充分燃烧后（的作用是确保有机物充分氧化，最终生成和），装置D质量增加，U形管E质量增加。 ①有机物A的实验式是______。 ②用相对密度法测得A的密度是同温同压下氢气密度的28倍，则A的相对分子质量为______，则该有机物的分子式为______。 ③通过______（填序号），也可以确定A分子的相对分子质量。 a.红外光谱图    b.核磁共振氢谱图    c.质谱图 (5)已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，通过核磁共振氢谱分析，A分子中只有两种化学环境不同的氢原子，且不存在顺反异构体，则A结构简式为______。 【答案】(1) (2)吸收有机物燃烧生成的水蒸气 (3)吸收空气中的和 (4) 56 c (5) 【分析】A用来制取反应所需的氧气、B用来除去氧气中的水蒸气、C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品、D用来吸收产生的水蒸气、E吸收二氧化碳，装置F吸收空气中水和二氧化碳、防止影响二氧化碳的测量，以此解题。 【详解】（1） Mn是25号元素，其价层电子轨道表示式为； （2）结合分析可知，装置D中浓硫酸的作用是吸收有机物燃烧生成的水蒸气； （3）结合分析可知，吸收空气中的和、防止影响二氧化碳的测量； （4）①完全燃烧1.4g某有机物A，生成4.4gCO2即物质的量为0.1mol的CO2和1.8gH2O即物质的量为0.1mol的H2O，则二氧化碳中碳质量为0.1mol×12g∙mol-1＝1.2g，水中氢的质量为0.1mol×2×1g∙mol-1＝0.2g，则有机物只含有碳氢两种元素，且物质的量之比为0.1mol:0.2mol＝1:2，则有机物A的实验式是CH2； ②用相对密度法测得A的密度是同温同压下氢气密度的28倍，根据相同条件下气体密度之比等于相对分子质量之比，等于相对密度，则A的相对分子质量为28×2＝56；结合①可知，其分子式为：； ③a．红外光谱图可以获得分子中含有化学键或官能团的信息，a不符合题意； b．核磁共振氢谱图，可以确定等效氢的种类和个数比，b不符合题意； c．质谱图可以确定相对分子质量，c不符合题意； 故选c； （5）A的相对分子质量为56，则A的分子式为C4H8，已知A能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明含有碳碳双键；通过核磁共振氢谱分析，A分子中只有两种化学环境不同的氢原子，且不存在顺反异构体，则说明碳碳双键一边是连的相同原子或原子团，则A结构简式为(CH3)2C=CH2； 3．(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)邻硝基苯胺()可用作染料中间体和照相防灰剂原料。以苯胺为原料制备邻硝基苯胺的流程及实验如下： 已知：苯胺是无色液体，易被空气氧化变成红色或红棕色的液体。 Ⅰ．制备乙酰苯胺。 在圆底烧瓶中加入苯胺液体、冰醋酸和少量的锌粉，并加入沸石，温度控制在115℃以下回流，反应结束后，将溶液趁热倒入冰水中，边加入边搅拌，有大量的白色或浅黄色固体析出，冷却后减压抽滤，得到粗产品。 请回答下列问题： (1)锌粉的作用是_____。 (2)写出生成乙酰苯胺的化学方程式：_____。 (3)粗产品可经过_____(填分离提纯方法)得到较为纯净的产品。 (4)根据上述流程，设计制备乙酰苯胺的目的是_____。 Ⅱ．制备邻硝基乙酰苯胺()的装置如图所示。 (5)仪器X的名称是_____。 (6)仪器Y的作用是_____。 (7)与酒精灯加热相比，水浴加热的优点是_____。 【答案】(1)防止苯胺被氧化 (2) (3)重结晶 (4)保护氨基，防止其在硝化反应时被氧化 (5)恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗 (6)冷凝回流，提高原料利用率 (7)加热均匀，易控制温度 【分析】苯胺具有较强的还原性，易被空气中氧气氧化，更易被浓硝酸、浓硫酸氧化，所以在苯胺分子中引入硝基前，需设法保护氨基。本题中先加入乙酸，就是为了保护氨基。苯胺与乙酸发生取代反应生成乙酰苯胺，乙酰苯胺与混合酸反应，得到邻硝基乙酰苯胺，再在一定条件下水解，得到目标有机物邻硝基苯胺。 【详解】（1）苯胺具有还原性，易被空气中氧气氧化，锌粉也具有还原性，可保护苯胺，则锌粉的作用是：防止苯胺被氧化。 （2） 、CH3COOH在加热条件下可发生取代反应，生成乙酰苯胺等，化学方程式：。 （3）粗产品为白色或浅黄色固体，则可利用溶解度受温度影响的差异进行提纯，所以可经过重结晶得到较为纯净的产品。 （4）根据上述流程，起初苯环中连有氨基，经过一系列转化后，最后又转化为氨基，则设计制备乙酰苯胺的目的是：保护氨基，防止其在硝化反应时被氧化。 （5）从图中可以看出，仪器X的名称是：恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗。 （6）仪器Y为冷凝回流装置，其作用是：冷凝回流，提高原料利用率。 （7）酒精灯加热时，升温快，但温度难以控制，水浴加热时，温度容易控制，则与酒精灯加热相比，水浴加热的优点是：加热均匀，易控制温度。 【点睛】有机反应中，当反应物易挥发时，常使用冷凝回流装置。 4．(24-25高二下·广东广州荔湾区三校联考·期中)2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体，其制备方法如下： I.制钠砂：向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠，加热至钠熔化后，盖紧塞子，振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠：降温至10℃，加入25mL噻吩(过量)，反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠：降温至，加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液，反应30min。 Ⅳ.水解：恢复室温，加入70mL水，搅拌30min；加盐酸调pH至4~6，继续反应2h，分液；用水洗涤有机相，二次分液。 V.分离：向有机相中加入无水，静置，过滤，对滤液进行蒸馏，蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后，得到产品17.92g。 回答下列问题： (1)步骤I中液体A可以选择_______(填选项字母)。 a.乙醇　　　b.水　　　c.四氯化碳 (2)步骤I中液体A还可以选择乙苯()，乙苯有多种芳香烃同分异构体，其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。 (3)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。 (4)步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是_______。 (5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。 (6)下列仪器在步骤V中无需使用的是_______(填名称)；无水的作用为_______。 (7)制得产品产率为_______。 【答案】(1)c (2) (3)吡咯可形成分子间氢键，使熔沸点升高 (4)将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，并不断用玻璃棒搅拌 (5)将NaOH中和，促使反应正向进行，提高反应物的转化率 (6) 球形冷凝管、分液漏斗 除去水 (7)70.0% 【详解】（1）步骤Ⅰ制钠砂过程中，液体A不能和Na反应，而乙醇、水都能和金属Na反应，四氯化碳和金属Na不反应，故选c； （2） 乙苯有多种芳香烃同分异构体，即两个甲基的邻间对位，其中有3种化学环境不同的氢原子，说明结构对称，为邻二甲苯，结构简式为； （3） 噻吩沸点低于吡咯()的原因是：中含有N原子，可以形成分子间氢键，氢键可以使熔沸点升高； （4）步骤Ⅲ中反应放热，为防止温度过高引发副反应，加入环氧乙烷溶液的方法是：将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入，此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热； （5）2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成，用盐酸调节的目的是将NaOH中和，使平衡正向移动，增大反应物的转化率； （6）步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏，蒸馏的过程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管，无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗；向有机相中加入无水的作用是：除去水； （7）步骤Ⅰ中向烧瓶中加入液体A和金属钠，Na的物质的量为，步骤Ⅱ中Na完全反应，根据方程式可知，理论上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇，产品的产率为=70.0%。 5．(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下所示： 苯 溴 溴苯 密度/ 0.88 3.10 1.50 沸点/℃ 80 59 156 水中溶解性 微溶 微溶 微溶 请按要求回答下列问题： (1)溴苯的制备： ①查阅文献，苯与液溴在催化下的反应机理共分三步，已知第一、三步反应： Ⅰ．； Ⅲ．。 请完成第二步反应：Ⅱ．______。 ②装置c的名称是______；在a中加入15mL苯和少量铁屑，在b中小心地加入4mL液溴。向a中逐滴滴入液溴至液溴滴完。装置c的作用是______。常温下，装置d中发生的反应有______。 (2)分离提纯： ①向反应后的a中加入10mL水，过滤，除去未反应的铁屑。 ②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。最后一次加水洗涤的目的是______。 ③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。所得滤液中除了溴苯外，还含有的主要杂质为______（填物质名称）。要进一步提纯，需要进行______（填操作名称）。 (3)产率计算：将分离提纯后的产品进行测定，得到4.0mL产品。计算得实验产率为______。（保留三位有效数字）（已知：苯的相对分子质量为78；溴的相对分子质量为160；溴苯的相对分子质量为157） 【答案】(1) 球形冷凝管 冷凝回流 反应1：、反应2： (2) 除去NaOH 苯 蒸馏 (3)49.3% 【分析】 三颈瓶左侧的温度计用于测量反应温度，中间的球形冷凝管用于冷凝回流，右侧的滴液漏斗用于滴加Br2，苯和少量铁屑混合，加入Br2，Fe与Br2反应生成FeBr3，作为催化剂催化苯与溴的反应：，产生的白雾为HBr的小液滴，生成的溴苯、未反应的苯、部分未反应的溴、少量生成的HBr留在三颈瓶中，部分溴、大部分生成的HBr挥发出去，被右侧的NaOH吸收，倒扣的漏斗用于防倒吸。 【详解】（1） ①根据总反应：，总反应-Ⅰ-Ⅲ得到反应Ⅱ：； ②装置c的名称是球形冷凝管；作用是冷凝回流，提高原料利用率；氢氧化钠溶液用于尾气吸收，常温下，装置d中发生的反应有反应1：、反应2：； （2）最后一次加水洗涤的目的是洗去上一步残留的除去NaOH；向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。所得滤液中除了溴苯外，还含有的主要杂质为没有完全反应的苯；苯和溴苯的沸点不同，要进一步提纯，需要进行蒸馏； （3）15mL苯的物质的量为，4mL液溴的物质的量为，4.0mL溴苯的物质的量为，实验产率为49.3%。 6．(24-25高二下·广东广州育才中学·期中)青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物。已知：青蒿素是烃的含氧衍生物，常温下是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，难溶于水，熔点约为156.5℃，易受湿、热的影响而分解。某实验小组对青蒿素的提取和组成进行了探究，其提取流程如下： i．在提取过程中研究团队经历了使用不同溶剂和不同温度的探究过程，实验结果如下： 溶剂 水 乙醇 乙醚 沸点/℃ 100 78 34.5 提取效率 几乎为0 35% 95% (1)“破碎”的目的是___________。 (2)操作a和操作b的名称分别是___________、___________。 (3)研究发现，青蒿素分子中的某个基团受热不稳定，据此分析用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果的原因是___________。 (4)操作c的主要过程可能是___________(填字母)。 A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶 B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C．加入乙醚进行萃取分液 ii．实验小组查阅资料获知：科学家在青蒿素的研究中发现，一定条件下可把青蒿素转化为双氢青蒿素。 (5)下列说法正确的是___________(填字母)。 a．青蒿素分子中存在5个手性碳 b．青蒿素含有酯基和醚键 c．青蒿素可以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 d．青蒿素转化为双氢青蒿素时断裂π键 (6)因为双氢青蒿素的水溶性更好，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效，请从结构的角度推测主要原因___________。 【答案】(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率 (2) 过滤 蒸馏 (3)乙醇的沸点高于乙醚，蒸馏分离时所需温度较高，易造成青蒿素分子中的受热不稳定的基团破坏 (4)B (5)bcd (6)双氢青蒿素分子中的羟基能与水分子形成分子间氢键，增强水溶性 【分析】由题给流程可知，向干燥破碎的青蒿中加入乙醚浸取、过滤得到提取液和滤渣；提取液经过蒸馏分离得到乙醚和青蒿素粗品；向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤得到精品。 【详解】（1）对青蒿进行干燥破碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率； （2）由分析可知，操作a和操作b分别为过滤和蒸馏； （3）由表格数据可知，乙醇的沸点高于乙醚，蒸馏分离时所需温度较高，易造成青蒿素分子中的受热不稳定的基团破坏，所以用乙醇作溶剂，提取效率偏低，不能达到理想效果； （4）由分析可知，操作c的主要过程为加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤得到精品； （5） a．由结构简式可知，青蒿素分子中存在如图⁕所示的6个手性碳原子：，a错误； b．由结构简式可知，青蒿素分子中含有酯基和醚键，b正确； c．由结构简式可知，青蒿素分子中含有过氧键，具有强氧化性，可以与碘化钾溶液反应生成淀粉溶液变蓝色的单质碘，所以能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，c正确； d．由结构简式可知，青蒿素转化为双氢青蒿素时，酯基与四氢合硼酸钠发生还原反应转化为醚键和羟基，反应时碳氧双键中的π键发生断裂，d正确； 故选bcd； （6）由结构简式可知，双氢青蒿素分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键，增强水溶性，所以与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的疗效。 7．(24-25高二下·广东领航高中联盟·期中)有机物Ⅳ在香料、食品添加剂中应用广泛，苯乙烯（Ⅰ）合成该化合物的路线如下： 已知：（代表烃基或H）。 (1)化合物Ⅱ的官能团名称为______。 (2)化合物Ⅱ→Ⅲ发生了取代反应。 ①对化合物Ⅱ，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 a ________ _______ b ；催化剂，加热 _______ 加成反应 ②化合物Ⅲ的分子式为_______，用质谱仪分析化合物Ⅲ，读出Ⅲ分子的正离子的质荷比为_______。 ③化合物Ⅴ是化合物Ⅲ的同分异构体，红外光谱显示分子中含有乙基而无键，Ⅴ可以与溶液显色，化合物Ⅴ的可能结构有______种，写出核磁共振氢谱有五组峰的所有分子的结构简式：______。 (3)乙酸苯甲酯常用于配制香水香精和人造精油，其结构简式如下图所示，结合以上合成路线及已知信息，以甲苯和甲烷为原料，无机试剂任选，可合成乙酸苯甲酯。 ①甲苯第一步反应生成卤代烃的化学方程式为_______。 ②最后一步的化学方程式为_______（不写反应条件）。 【答案】(1)碳溴键 (2) 醇溶液、加热 消去反应 138 6 、 (3) +Cl2+HCl CO+CH3Cl+    +HCl 【分析】苯乙烯与溴发生加成反应得到1-苯基-1，2-二溴乙烷，然后再进行水解得到，最后与乙二酸发生酯化反应制得最终产物。 【详解】（1）苯乙烯与溴发生加成反应得到1-苯基-1，2-二溴乙烷，化合物Ⅱ的官能团名称为碳溴键。 （2）①a．1-苯基-1，2-二溴乙烷在醇溶液中加热可发生消去反应得到目标产物苯乙炔；b．苯环可与发生加成反应，产物新结构见答案；②化合物Ⅱ→Ⅲ发生了取代反应，根据化合物Ⅲ→Ⅴ为酯化反应可知，Ⅲ为Ⅱ在水溶液中水解得到，Ⅲ是，化合物Ⅲ的分子式为，相对分子质量为138，用质谱仪分析化合物Ⅲ，读出Ⅲ分子的正离子的质荷比为138；③化合物Ⅴ遇显紫色，含酚羟基，无醚键，有1个乙基，有6种结构：、、、、；其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为和。 （3）根据，对比乙酸苯甲酯可用替换法，为甲基，为苄基。①根据碳骨架甲烷需先转化为一氯甲烷，甲苯需先转化为苯甲醇，甲苯第一步生成苄基氯可水解得到苯甲醇，甲苯第一步反应生成卤代烃的方程式是++Cl2+HCl；②结合，用甲基替换，苄基替换，可得到最后一步的化学方程式CO+CH3Cl++HCl。 8．(24-25高二下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)1，4-环己二醇(H)是生产某些液晶材料和药物的原料，可通过以下路线合成： 回答下列问题： (1)D的分子式是_____。分子F中所含的官能团名称是_____。 (2)已知某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成羧酸和酮，如(丙酮)。物质C被酸性高锰酸钾溶液氧化后的有机产物是_____(填结构简式或键线式)。 (3)以下核磁共振氢谱图中，哪个更有可能是物质E的谱图_____(填字母代号)。 (4)在物质C、D、E、F中，含有手性碳的分子有_____(填字母代号)。 (5)分子M与G互为同分异构体，则M中仅含六元环的结构有_____种(不计算G本身及不考虑立体异构)。 (6)E与溴的四氯化碳溶液反应，除了生成F，还可能生成什么产物_____(填结构简式或键线式，写一种即可)。 【答案】(1) 碳溴键、碳碳双键 (2)或或 (3)B (4)DF (5)3 (6)或 【分析】A发生取代反应生成B，B发生消去反应生成C，C发生加成反应生成D，D发生消去反应生成E，E发生1,4-加成反应生成F，F与氢气发生加成反应生成G，G水解生成H。 【详解】（1）根据D的结构简式，可知D分子式是。分子F中所含的官能团名称是碳溴键、碳碳双键； （2） C分子双键碳原子均连有1个H，被酸性高锰酸钾溶液氧化后的有机产物是。 （3）E分子中含有3种不同环境的氢原子、个数比为1∶1∶2，核磁共振氢谱图中有3组峰，故选B。 （4） 连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，在物质C、D、E、F中，含有手性碳的分子是、(手性碳用*标出)，选DF。 （5） M与G互为同分异构体，则M中仅含六元环的结构有、、，共3种。 （6） E与溴的四氯化碳溶液反应，除了生成F，还可能生成的产物、。 9．(24-25高二下·广东广东实验中学·期中)化合物M是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如图所示： 已知：①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。 ②。 ③E的分子式为C4H8O2，含有羧基 回答下列问题： (1)A→B的反应物和反应条件为_____。 (2)Y中含有的官能团名称为_____，Z的结构简式为_____。 (3)C→D的化学方程式为_____。 (4)W是X的同系物，可以与FeCl3溶液作用显紫色，相对分子质量比X大14，则W的同分异构体有_____种。 (5)根据上述信息，补充以为主要原料制备的合成路线的前两步： _____(合成路线表示方式参照本题题干) 【答案】(1)氢氧化钠、乙醇、加热 (2) 氯原子(碳氯键)、(酚)羟基 (3) (4)9 (5) 【分析】 采用逆推法，由M的结构简式，参照E、Z的分子式，可确定E为(CH3)2CHCOOH、Z为。依据反应条件和分子式，参照题给信息，可确定D为(CH3)2CHCHO，C为(CH3)2CHCH2OH，B为(CH3)2C=CH2，A为(CH3)3CCl或(CH3)2CHCH2Cl。Y为，X为。 【详解】（1）A[(CH3)3CCl或(CH3)2CHCH2Cl]→B[(CH3)2C=CH2]，发生消去反应，反应物和反应条件为：氢氧化钠、乙醇、加热。 （2） 由分析可知，Y为，含有的官能团名称为：氯原子(碳氯键)、(酚)羟基，Z的结构简式为。 （3）C[(CH3)2CHCH2OH]→D[(CH3)2CHCHO]，醇羟基发生氧化反应，化学方程式为。 （4） X为，W是X的同系物，相对分子质量比X大14，可以与FeCl3溶液作用显紫色(含有酚羟基)，则W分子中含有苯环、酚羟基，1个-CH2CH3或2个-CH3。若W分子中含有1个-CH2CH3，则有邻、间、对3种同分异构体；若W分子中含有2个-CH3，则有6种同分异构体，所以同分异构体有3+6=9种。 （5） 以为主要原料制备时，需先制得，依据题给信息，需制得，可通过发生消去反应制得，从而得出合成路线为： 【点睛】推断有机物时，可采用逆推法。 10．(24-25高二下·广东江门台山第一中学、开侨中学两校·期中)氢化阿托醛是一种重要的化工原料，其合成路线如下： (1)氢化阿托醛的官能团的名称是______，1mol最多可和______mol氢气加成。 (2)在合成路线上②③的反应类型分别为②______、③______。 (3)反应④发生的条件是______。 (4)由D反应的化学方程式为______。 (5)D与有机物一元羧酸X在一定条件下可生成一种相对分子质量为178的酯类物质，则X的结构简式为______。 (6)有多种同分异构体，请写出一种满足以下条件的同分异构体的结构简式：______。 ①苯环上有两个取代基；②能使溶液显紫色。 (7)请结合上述合成路线，写出以苯和乙烯为原料（其他无机试剂任选）合成苯乙醇（）的路线：______。 【答案】(1) 醛基 4 (2) 消去反应 加成反应 (3)NaOH水溶液、加热 (4)2+O22+2H2O (5) (6) (7) 【分析】合成氢化阿托醛的工艺流程为：将在催化剂的作用下与丙烯发生加成反应生成，然后进行反应①（氯代反应）得到A，然后进行反应②（消去反应）得到，继续进行反应③（加成反应）得到，继续进行反应④（水解反应）得到D，最后进行反应⑤（氧化反应）生成产物氢化阿托醛，据此分析解答。 【详解】（1）氢化阿托醛的结构简式为：，则其含有的官能团名称为：醛基；根据的不饱和度，1mol最多可加成。 （2）根据分析，反应②为：消去反应；反应③为：加成反应。 （3）反应④是将水解后得到D，则要实现该转化的条件为：溶液、加热。 （4）由D反应的化学方程式为：2+O22+2H2O。 （5）D与有机物一元羧酸X在一定条件下可生成一种相对分子质量为178的酯和水，则X的相对分子质量为：，可得X的分子式为：，最后得到X的结构简式为：。 （6）的同分异构体中满足下列条件的有：苯环上有两个取代基且能使溶液显紫色：则含有酚羟基，另外的3个C原子组成1个取代基且含有1个碳碳双键或1个环状结构，则满足条件的为：含邻、间、对三种；含邻、间、对三种；含邻、间、对三种、含邻、间、对三种（所有同分异构体中只写一种即可）。 （7）结构题干合成思路，要以苯和乙烯为原料合成苯乙醇（）的路线为：将在催化剂的作用下与乙烯发生加成反应生成，然后与在光照条件下取代得到，直接水解即可得到，则合成路线为：。 11．(23-24高二下·广东佛山名校·期中)一种抗抑郁药物阿屈非尼的合成路线如图。 已知：(为烃基，为烃基、羟基或氨基等)。 回答下列问题： (1)A的分子式为___________。 (2)D中含氧官能团的名称是___________，该分子是否为手性分子___________(填“是”或“否”)。 (3)B→C的反应类型是___________，的作用是___________。 (4)C→D的化学方程式为___________。 (5)E的结构简式为___________。 (6)A的一氯代物有___________种(不包括立体异构体)，其中在核磁共振氢谱上有3组峰且峰的面积比为的结构简式为___________。 (7)H是B的同分异构体，H的结构中含有，则符合条件的H有___________种。 【答案】(1) (2) 酯基 否 (3) 取代反应 中和HCl，提高产率 (4)+CH3CH2OH+H2O (5) (6) 4 (7)25 【分析】 A和发生反应生成B，B和ClCH2COOH在碱性条件下发生取代反应后酸化得到C，C和CH3CH2OH发生酯化反应生成D，D和H2NOH与KOH发生取代反应生成E，根据信息可推知E为，E和H2O2发生氧化反应生成阿屈非尼，以此解答。 【详解】（1） 由A的结构简式 可知A的分子式为； （2） D的结构简式知D中含氧官能团的名称是酯基，手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该分子不是手性分子，因为没有一个碳上连4个不同的基团，故答案为：酯基；否； （3）由分析可知B→C的反应类型是取代反应，的作用是中和HCl，提高产率； （4） C和CH3CH2OH在浓硫酸催化作用下发生酯化反应生成D，C→D的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O； （5） D和H2NOH-HCl发生取代反应生成E，根据信息可推知E为； （6） A是对称的结构，含有四种不同环境的H原子，一氯代物有4种，其中在核磁共振氢谱上有3组峰且峰的面积比为的结构简式为； （7） 上只有一个取代基(-CH2SH或-SCH3)时，共有6种结构，当上有两个取代基(-SH和-CH3)时，共有19种结构，则符合条件的H有25种。 12．(23-24高二下·广东广州三校（广铁一中、广州外国语学校、广州大学附属中学）·期中)某物质G可做香料，其工业合成路线如图： 已知：①烃A的相对分子质量为78，②卤代烃C的核磁共振氢谱显示有4组峰 (1)上述反应中反应___________属于加成反应(填序号)。 (2)写出步骤③的化学方程式：___________。 (3)步骤⑤所用试剂和条件为___________。 (4)写出步骤⑥的化学方程式：___________。 (5)写出G发生银镜反应的化学方程式：___________。 (6)写出符合以下条件的F的一种同分异构体：___________。 ①与氯化铁溶液显紫色②苯环上的一氯代物只有一种 (7)已知以有机物D为原料，制备有机物Q：的合成路线为D→K→L→M→N→Q。其中D、K、L不含相同官能团，则醇L的结构简式为：___________。 【答案】(1)①④ (2) (3)NaOH水溶液，加热 (4) (5) (6) (7) 【分析】 A和丙烯反应生成B，由B逆推，可知A是苯；B和氯气发生取代反应生成一氯带物C，卤代烃C的核磁共振氢谱显示有4组峰，则C是，C在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成D。E发生水解反应生成F，由F逆推，E是， 【详解】（1） 上述反应中，①是苯和丙烯发生加成反应生成B，④是D和HBr发生加成反应生成，属于加成反应的是①④。 （2） 步骤③是在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应生成和NaCl、H2O，反应的化学方程式为； （3） 步骤⑤是发生水解反应生成，所用试剂和条件为NaOH水溶液，加热； （4） 步骤⑥是发生催化氧化生成，反应的化学方程式； （5） G和银氨溶液反应反应的化学方程式为； （6） ①与氯化铁溶液显紫色，说明含有酚羟基；②苯环上的一氯代物只有一种，说明结构对称，符合条件的F的同分异构体有。 （7） 和溴发生加成反应生成，水解生成，发生催化氧化生成，发生银镜反应生成，在浓硫酸作用下发生消去反应生成，所以L的结构简式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $