2019年高考化学黄金押题14有机化学基础(含解析).doc
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1、1黄金押题14 有机化学基础【高考考纲】1.有机化合物的组成与结构:(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式;(2)了解常见有机化合物的结构;了解有机化合物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构;(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等);(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体);(5)能够正确命名简单的有机化合物;(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。2.烃及其衍生物的性质与应用:(1)掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质;(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化;(3
2、)了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法;(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。3.糖类、氨基酸和蛋白质:(1)了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用;(2)了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。4.合成高分子:(1)了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体;(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义;(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。【真题感悟】 例1、(2018高考北京卷)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是( )
3、A完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境B完全水解产物的单个分子中,含有官能团COOH或NH 2C氢键对该高分子的性能没有影响2D结构简式为解析:选B。根据题述芳纶纤维的结构片段可知其单体有两种:无论是哪种单体,其苯环上的氢原子都是等效的,A项错误;对苯二甲酸和对苯二胺的官能团分别是COOH、NH2,B项正确;分子内氢键对物质的物理性质(如熔沸点、溶解度等)都有影响,C项错误;该高分子化合物的结构简式为, D项错误。【名师点睛】官能团的结构和性质官能团 结构 性质碳碳双键 易加成、易氧化、易聚合碳碳三键 CC 易加成、易氧化卤素X(X表示Cl、Br等)易取代(如溴乙烷与Na
4、OH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)醇羟基 OH易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K 2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)酚羟基 OH极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl 3溶液呈紫色)3醛基 易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原羰基 易还原(如CO在催化加热条件下还原为CHOH)羧基酸性(如乙酸的酸性强于碳酸,乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与
5、乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解,乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)醚键 ROR 如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇硝基 NO2如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:【方法技巧】常考1 mol官能团所消耗的NaOH、H 2的物质的量的确定举例NaOH说明1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH醇羟基不消耗NaOH4举例H2说明一般条件下,羧基、酯基、肽键不与H 2反应1 mol羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H 21 mol碳碳三键、碳氮三键消耗2 mol H
6、21 mol苯环消耗3 mol H 2醋酸酐中的碳氧双键一般也不与H 2反应【变式探究】 (2018高考江苏卷)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )AX分子中所有原子一定在同一平面上BY与Br 2的加成产物分子中不含有手性碳原子CX、Y均不能使酸性KMnO 4溶液褪色DXY的反应为取代反应解析:选D。羟基上的O原子一定与苯环共平面,但是羟基上的H原子不一定与苯环共平面,A项错误;Y与Br 2加成后的产物中,与甲基相连的碳原子为手性碳原子,B项错误;X中的酚羟基、Y中的碳碳双键均可以被酸性KMnO 4溶液氧
7、化,从而使KMnO 4溶液颜色褪去,C项错误;X生成Y的另一产物为HCl,该反应可以理5解成 取代了X中酚羟基上的H原子,D项正确。例2、 (2018高考天津卷) 的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有_种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为_。解析: 的分子式为C 6H11O2Br,有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基;1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,其中1 mol是溴原子反应的,另1 mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个O)
8、,则该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO)结构。又该同分异构体水解得到的醇能被氧化为二元醛,能被氧化为醛的醇一定含CH2OH结构,其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以该同分异构体水解必须得到有两个CH2OH结构的醇,因此酯一定是HCOOCH 2的结构,Br一定是CH2Br的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接HCOOCH 2有2种可能:,每种可能上再连接CH 2Br,所以一共有5种:其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对称性,所以一定是6答案:5 【名师点睛】1有机物的类别异构组成通式 可能的类别 典型实例CnH2n(n3)烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH
9、2n2(n4)炔烃、二烯烃CHCCH 2CH3与CH2=CHCH=CH2CnH2n2 O(n2)饱和一元醇、醚 C2H5OH与CH 3OCH3CnH2nO(n3)醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH 3COCH3、CH2=CHCH2OH、CnH2nO2(n3)羧酸、酯、羟基醛、羟基酮CH3CH2COOH、HCOOCH 2CH3、HOCH2CH2CHO与CnH2n6 O(n7)酚、芳香醇、芳香醚CnH2n1 NO2 硝基烷、氨基酸 CH3CH2NO2与7(n2) H2NCH2COOHCn(H2O)m 单糖或二糖葡萄糖与果糖(C 6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C 12H22O11)2.
10、同分异构体的书写规律书写时,要尽量把主链写直,切忌写得歪七扭八;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:(1)主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。(2)按照碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构碳链异构位置异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写(书写烯烃同分异构体时要注意是否包括“顺反异构”)。(3)若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。【变式探究】 (2018高考江苏卷) 的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:_。分子中含有苯环,能与
11、FeCl 3溶液发生显色反应,不能发生银镜反应;碱性条件水解生成两种产物,酸化后分子中均只有2种不同化学环境的氢。答案:例3、(2018高考全国卷)化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为_。8(2)的反应类型是_。(3)反应所需试剂、条件分别为_。(4)G的分子式为_。(5)W中含氧官能团的名称是_。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为11):_。(7)苯乙酸苄酯( )是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线:_(无机试剂任选)。解析:(1)A的化学名称为氯乙酸。(2)反应中CN取代C
12、l,为取代反应。(3)比较D和E的结构简式可知,反应是HOOCCH 2COOH与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生的酯化反应。(4)由G的结构简式可知G的分子式为C 12H18O3。(5)由W的结构简式可知,W中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(6)根据题意知,满足条件的E的酯类同分异构体具有高度对称结构,则满足条件的同分异构体为 。(7)由苯甲醇合成苯乙酸苄酯,需要增长碳链。联系题图中反应、设计合成路线。答案:(1)氯乙酸(2)取代反应(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12H18O3(5)羟基、醚键9【举一反三】 (2018高考全国卷)近来有报道,碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应
13、,合成一种多官能团的化合物Y,其合成路线如下:已知:RCHOCH 3CHO NaOH/H2O RCH=CHCHOH 2O回答下列问题:(1)A的化学名称是_。(2)B为单氯代烃,由B生成C的化学方程式为_。(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是_、_。(4)D的结构简式为_。(5)Y中含氧官能团的名称为_。(6)E与F在CrNi催化下也可以发生偶联反应,产物的结构简式为_。(7)X与D互为同分异构体,且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢,其峰面积之比为332。写出3种符合上述条件的X的结构简式:_10_。解析:(1)CH 3CCH的名称为丙炔。(2)CH 3CCH
14、与Cl 2在光照条件下发生取代反应生成ClCH 2CCH(B),ClCH 2CCH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HCCCH2CN(C),即BC的化学方程式为CH 2ClNaCN CH2CNNaCl。(3)A生成B的反应为取代反应,结合已知信息可推出G生成H的反应为加成反应。(4)HCCCH2CN水解后生成HCCCH 2COOH,HCCCH 2COOH与CH 3CH2OH发生酯化反应生成HCCCH2COOC2H5(D)。(5)根据Y的结构简式可知,Y中含有酯基和羟基两种含氧官能团。(6)F为11【名师点睛】 1有机合成中官能团的转变(1)官能团的引入(或转化)方法OH H 2O;RXH
15、2O;RCHOH 2;RCORH 2;RCOORH 2O;多糖发酵X 烷烃X 2;烯(炔)烃X 2或HX;ROHHXROH和RX的消去;炔烃不完全加氢CHO 某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化COOH RCHOO 2;苯的同系物被强氧化剂氧化;RCOORH 2O官能团的引入COO 酯化反应(2)官能团的消除消除双键:加成反应。消除羟基:消去、氧化、酯化反应。消除醛基:还原和氧化反应。(3)官能团的保护被保护的官能团被保护的官能团性质保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:12氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转
16、化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键醛基 易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护,后酸化重新转化为醛:2.增长碳链或缩短碳链的方法举例2CHCHCH 2=CHCCH2RCl RR2NaCl Na RCl RCN RCOOH HCN H H2O增长碳链13nCH2=CH2 CH 2CH2 ; 催 化 剂 nCH2=CHCH=CH2 催 化 剂 CH 2CH=CHCH2( n1)H 2O缩短碳链R1CH=CHR2 R1CHOR 2CHO O3 Zn/H2O3
17、.有机推断的“四角度”反应条件推断反应物或反应类型(1)“光照”为烷烃的卤代反应;(2)“NaOH水溶液、加热”为RX的水解反应或酯( )的水解反应;(3)“NaOH醇溶液、加热”为RX的消去反应;(4)“浓HNO 3、浓H 2SO4、加热”为苯环上的硝化反应;(5)“浓H 2SO4、加热”为ROH的消去反应或酯化反应;(6)“浓H 2SO4、170 ”是乙醇的消去反应反应特殊现象推断官能团(1)使溴水褪色,表示该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基;(2)使酸性KMnO 4溶液褪色,表示该物质分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳上含有氢原子);(3)遇FeC
18、l 3溶液发生显色反应或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基;14(4)加入新制Cu(OH) 2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),表示该物质分子中含有CHO;(5)加入金属钠,有H 2产生,表示该物质分子中可能有OH 或COOH;(6)加入NaHCO 3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有COOH特征产物推断碳架结构或官能团位置(1)醇的氧化产物与结构的关系(2)由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置;(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产
19、物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题;(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置;(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定OH与COOH的相对位置关键数据推断官能团的数目(1)CHO ; 2Ag( NH3) 2 2Ag 2Cu( OH) 2 Cu2O )(2)2OH(醇、酚、羧酸) H2; 2Na (3)2COOH CO2, Na2CO3 COOH CO2; NaHCO3 (4)CC CBrCBr CC Br2 消 去 CBrBrCBrBr; 2Br2 (5)RCH2OH CH3COOCH2R CH
20、3COOH 酯 化(Mr) (Mr42)【变式探究】(2018高考全国卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如图所示:15回答下列问题:(1)葡萄糖的分子式为_。(2)A中含有的官能团的名称为_。(3)由B到C的反应类型为_。(4)C的结构简式为_。(5)由D到E的反应方程式为_。(6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有_种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为311 的结构简式为_。解析:葡萄糖经
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