统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练31有机化学基础（附解析）

练31　有机化学基础1.[2023·全国甲卷][选修5：有机化学基础]阿佐塞米（化合物L）是一种可用于治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物。L的一种合成路线如下（部分试剂和条件略去）。已知：R—COOHR—COClR—CONH2回答下列问题：（1）A的化学名称是　　　　。（2）由A生成B的化学方程式为________________________________________________________________________。（3）反应条件D应选择　　　　（填标号）。a．HNO3/H2SO4　　　b．Fe/HClc．NaOH/C2H5OH　　d．AgNO3/NH3（4）F中含氧官能团的名称是　　　　。（5）H生成I的反应类型为　　　　。（6）化合物J的结构简式为　　　　。（7）具有相同官能团的B的芳香同分异构体还有　　　　种（不考虑立体异构，填标号）。 a．10　　　b．12　　　c．14　　　d．16其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为　　　　　　　　　。2．[2023·全国乙卷][选修5：有机化学基础]奥培米芬（化合物J）是一种雌激素受体调节剂，以下是一种合成路线（部分反应条件已简化）。已知：。回答下列问题：（1）A中含氧官能团的名称是　　　　。（2）C的结构简式为　　　　。（3）D的化学名称为　　　　。（4）F的核磁共振氢谱显示为两组峰，峰面积比为1∶1，其结构简式为　　　　。（5）H的结构简式为　　　　。（6）由I生成J的反应类型是　　　　。（7）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有　　　　种；①能发生银镜反应；②遇FeCl3溶液显紫色；③含有苯环。 其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为　　　　。3．[2023·新课标卷]莫西赛利（化合物K）是一种治疗脑血管疾病的药物，可改善脑梗塞或脑出血后遗症等症状。以下为其合成路线之一。回答下列问题：（1）A的化学名称是　　　　。（2）C中碳原子的轨道杂化类型有　　　　种。（3）D中官能团的名称为　　　　、　　　　。（4）E与F反应生成G的反应类型为　　　　。（5）F的结构简式为　　　　。（6）I转变为J的化学方程式为________________________________________________________________________。（7）在B的同分异构体中，同时满足下列条件的共有　　　　种（不考虑立体异构）；①含有手性碳；②含有三个甲基；③含有苯环。其中，核磁共振氢谱显示为6组峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为　　　　　　　　。4．[2023·湖南卷]含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下（部分反应条件已简化）： 回答下列问题：（1）B的结构简式为　　　　　　　　　　；（2）从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　　、　　　　　　；（3）物质G所含官能团的名称为　　　　　　　　、　　　　　　　　；（4）依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为　　　　　　　　；（5）下列物质的酸性由大到小的顺序是　　　　（写标号）；（6）（呋喃）是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中，除H2C===C===CH—CHO外，还有　　　　种；（7）甲苯与溴在FeBr3催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C 到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线（无机试剂任选）。5.[2023·湖北卷]纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。C40H20（g）C40H18（g）＋H2（g）的反应机理和能量变化如下：回答下列问题：（1）已知C40Hx中的碳氢键和碳碳键的键能分别为431.0kJ·mol－1和298.0kJ·mol－1，H—H键能为436.0kJ·mol－1。估算C40H20（g）⇌C40H18（g）＋H2（g）的ΔH＝　　　　kJ·mol－1。（2）图示历程包含　　　　个基元反应，其中速率最慢的是第　　　　个。（3）C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为　　　　、　　　　。（4）1200K时，假定体系内只有反应C40H12（g）⇌C40H10（g）＋H2（g）发生，反应过程中压强恒定为p0（即C40H12的初始压强），平衡转化率为α，该反应的平衡常数Kp为　　　　（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。（5）40H19（g）⇌C40H18（g）＋H·（g）及40H11（g）⇌C40H10（g）＋H·（g）反应的lnK（K为平衡常数）随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，lnK＝－＋c（R为理想气体常数，c为截距）。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是________________________________________________________________________。（6）下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是　　　　（填标号）。a．升高温度　　　　b．增大压强　　　c．加入催化剂 6．[2023·重庆质量检测]Ⅰ.菠萝酯（G）是一种具有菠萝水果香气的食品添加剂，广泛应用于食品、化妆品等领域。菠萝酯（G）的一种合成路线如图所示：已知：①（R1、R2可表示烃基或氢原子）；②；③A是链状结构，且核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为2∶1。请回答下列问题：（1）A的名称为　　　　。（2）C中官能团的名称为　　　　；试剂2是　　　　　　　　　　　　。（3）G的结构简式为________________________________________________________________________。（4）写出B与银氨溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）D的同分异构体中，能使FeCl3溶液显紫色的有　　　　种（不考虑立体异构）；其中，苯环上的一硝基取代产物只有两种的有机物的结构简式为________________________________________________________________________（任写两种即可）。Ⅱ.工业生产菠萝酯的关键环节是制备F（俗称菠萝酸），以环己醇为原料，经两步反应可合成菠萝酸：（6）第一步反应中还会生成另一种有机物，该物质的结构简式为　　　　。（7）由丙烯酸甲酯H2C===CH—COOCH3为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠，写出合成路线（无机试剂任选）。 练31　有机化学基础1．答案：（1）邻硝基甲苯（或2硝基甲苯）（2）（3）b（4）羧基（5）消去反应（6）（7）d　解析：根据有机物C的结构，有机物B被酸性高锰酸钾氧化为C，则有机物B为，有机物B由有机物A与Cl2发生取代反应得到，有机物A为，有机物E为有机物C发生还原反应得到的，有机物E经一系列反应得到有机物G，根据已知条件，有机物G发生两步反应得到有机物H，有机物G与SOCl2发生第一步反应得到中间体，中间体与氨水发生反应得到有机物H，有机物H的结构为，有机物I与有机物J发生反应得到有机物K，根据有机物I、K的结构和有机物J的分子式可以得到有机物J的结构为，有机物K经后续反应得到目标化合物阿佐塞米（有机物L），据此分析解题。 （1）根据分析，有机物A的结构简式为，该有机物的化学名称为邻硝基甲苯（或2硝基甲苯）。（2）根据分析，有机物A发生反应生成有机物B为取代反应，反应的化学方程式为。（3）根据分析，有机物C生成有机物E的反应为还原反应，根据反应定义，该反应为一个加氢的反应，因此该反应的反应条件D应为b：Fe/HCl。（4）有机物F中的含氧官能团为—COOH，名称为羧基。（5）有机物H生成有机物I的反应发生在有机物H的酰胺处，该处与POCl3发生消去反应脱水得到氰基。（6）根据分析可知有机物J的结构简式为。（7）分子式为C7H6ClNO2的芳香同分异构体且含有—Cl、—NO2两种官能团的共有17种，分别为： ，除有机物B外，其同分异构体的个数为16个；在这些同分异构体中核磁共振氢谱的峰面积比为2∶2∶1∶1，说明其结构中有4种化学环境的H原子，该物质应为一种对称结构，则该物质为。2．答案：（1）醚键和羟基（2）（3）苯乙酸（4）（5）（6）取代反应（7）13　解析：有机物A与有机物B发生反应生成有机物C，有机物C与有机物D在多聚磷酸的条件下反应生成有机物E，根据有机物E的结构可以推测，有机物C的结构为，进而推断出有机物D的结构为；有机物E与有机物F反应生成有机物G，有机物G根据已知条件发生反应生成有机物H，有机物H的 结构为，有机物H发生两步反应得到目标化合物J（奥培米芬）；据此分析解题。（1）根据有机物A的结构简式可以看出，其含氧官能团是醚键和羟基。（2）根据分析，有机物C的结构简式为。（3）根据分析，有机物D的结构简式为，其化学名称为苯乙酸。（4）有机物F的核磁共振氢谱显示为两组峰，且峰面积比为1∶1，说明这4个H原子被分为两组，且物质应该是一种对称的结构，结合有机物F的分子式可以得到，有机物F的结构简式为。（5）根据分析，有机物H的结构简式为。（6）对比I、J的结构简式可知，I中酯基水解得到J，水解反应属于取代反应。（7）能发生银镜反应说明该结构中含有醛基，能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基，则满足这三个条件的同分异构体有13种。此时可能是情况有，固定醛基、酚羟基的位置处在邻位上，变换甲基的位置，这种情况下有4种可能；固定醛基、酚羟基的位置处在间位上，变换甲基的位置，这种情况下有4种可能；固定醛基、酚羟基的位置处在对位上，变换甲基的位置，这种情况下有2种可能；将醛基与亚甲基相连，变换酚羟基的位置，这种情况下有3种可能，因此满足以上条件的同分异构体有4＋4＋2＋3＝13种。其中，核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1，说明这种同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构，因此，这种同分异构体的结构简式为：。3．答案：（1）3甲基苯酚（或间甲基苯酚）　（2）2　（3）氨基　羟基　（4）取代反应　 （5）解析：根据流程，A与2溴丙烷发生取代反应生成B，B与NaNO2发生反应生成C，C与NH4HS反应生成D，D与乙酸酐[（CH3CO）2O]反应生成E，结合E的结构简式和D的分子式可知，D为；E与F反应生成G，结合E和G的结构简式和F的分子式可知，F为；G发生两步反应生成H，H再与NaNO2/HCl反应生成I，结合I的结构和H的分子式可知，H为；Ⅰ与水反应生成J，J与乙酸酐[（CH3CO）2O]反应生成K，结合K的结构简式和J的分子式可知，J为；据此分析解题。（1）根据有机物A的结构，有机物A的化学名称为3甲基苯酚（或间甲基苯酚）。（2）有机物C中含有苯环，苯环上的C原子的杂化类型为sp2杂化，还含有甲基和异 丙基，甲基和异丙基上的C原子的杂化类型为sp3杂化。（3）根据分析，有机物D的结构为，其官能团为氨基和羟基。（4）有机物E与有机物F发生反应生成有机物G，有机物E中的羟基与有机物F中的Cl发生取代反应生成有机物G，故反应类型为取代反应。（5）根据分析，有机物F的结构简式为。（6）有机物I与水反应生成有机物J，该反应的方程式为。（7）连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。在B的同分异构体中，含有手性碳、含有3个甲基、含有苯环的同分异构体有9种，分别为：；其中，核磁共振氢谱显示为6组 峰，且峰面积比为3∶3∶3∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为。4．答案：（1）（2）消去反应　加成反应（3）醚键　碳碳双键（4）　（5）③>①>②　（6）4（7）解析：（1）根据E、F的结构简式，结合B的分子式可推知B为。（2）由F、中间体、G的结构可知，F先发生消去反应得到中间体，中间体再与呋喃发生加成反应得到（G）。（3）物质G的结构简式为，含有的官能团有醚键、碳碳双键。（4）HOOC—≡—COOH和发生类似中间体→G的加成反应得到，和HCl发生类似G→H的反应得到，故产物J的结构简式为。（5）F的电负性大，—CF3为吸电子基团，由于诱导效应使中O—H键极性增强，—CH3为推电子基团，由于共轭效应使O—H键极性减弱，故酸性：。（6）的不饱和度为3，其同分异构体能发生银镜反应，则含 有醛基，除了H2C===C===CH—CHO外，还有HC≡C—CH2CHO、CH3—C≡C—CHO、、，共4种。（7）由C→D可知，—SO3H为对位定位基，则先令和浓硫酸发生取代反应生成再和液溴发生取代反应生成，最后加热。5．答案：（1）128（2）3　3（3）6　10（4）p0（5）在两反应过程中，断裂和形成的化学键相同（6）a解析：（1）由C40H20和C40H18的结构式和反应历程可以看出，C40H20中断裂了2根碳氢键，C40H18形成了1根碳碳键，所以C40H20（g）⇌C40H18（g）＋H2（g）的ΔH＝（431×2－298－436）kJ·mol－1＝＋128kJ·mol－1；（2）由反应历程可知，包含3个基元反应，分别为：C40H20＋H·⇌40H19＋H2，40H19＋H2⇌40H19′＋H2，40H19′＋H2⇌C40H18＋H·＋H2，其中第三个的活化能最大，反应速率最慢；（3）由C40H20的结构分析，可知其中含有1个五元环，10个六元环，每脱两个氢形成一个五元环，则C40H10总共含有6个五元环，10个六元环；（4）1200K时，假定体系内只有反应C40H12（g）⇌C40H10（g）＋H2（g）发生，反应过程中压强恒定为p0（即C40H12的初始压强），平衡转化率为α，设起始量为1mol，则根据信息列出三段式为：则p（C40H12）＝p0×，p（C40H10）＝p0×，p（H2）＝p0× ，该反应的平衡常数Kp＝＝p（C40H12）＝p0；（5）40H19（g）⇌C40H18（g）＋H·（g）及40H11（g）⇌C40H10（g）＋H·（g）反应的lnK（K为平衡常数）随温度倒数的关系。图中两条线几乎平行，说明斜率几乎相等，根据lnK＝－＋c（R为理想气体常数，c为截距）可知，斜率相等，则说明焓变相等，原因是在两反应过程中，断裂和形成的化学键相同；（6）a.由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，反应正向进行，提高了平衡转化率，反应速率也加快，a符合题意；b.由化学方程式可知，该反应为正向体积增大的反应，加压，反应逆向进行，降低了平衡转化率，b不符合题意；c.加入催化剂，平衡不移动，不能提高平衡转化率，c不符合题意。6．答案：（1）1，3丁二烯　（2）醛基　酸性高锰酸钾溶液（或酸性重铬酸钾溶液，合理即可）（3）（4）（5）22　（任写两种即可）（6）CH3OH（7）解析：（5）由D的结构简式可知，D的分子式为C9H12O，D能使FeCl3溶液显紫色的同分异构体中含有酚羟基，若有两个取代基即—CH2CH2CH3和—OH、—CH（CH3）2和—OH，分别有邻、间、对位3种，若有三个取代基即—OH、—CH3、—CH2CH3，三个取代基各不相同，有10种，若有四个取代基，即—OH和三个—CH3，先考虑三甲基苯有连、偏、均三种结构，然后连接羟基，有2＋3＋1＝6种，一共有2×3＋10＋6＝22种，其中苯环上的一硝基取代产物 只有两种的有机物的结构简式为。（7）由丙烯酸甲酯H2C===CHCOOCH3为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠，本题可以采用直接合成法，即丙烯酸甲酯H2C===CHCOOCH3在NaOH溶液、加热条件下水解生成丙烯酸钠，然后再加聚即可得到聚丙烯酸钠，由此可得合成路线。