- 有机物的合成
- 共38题
26.芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
反应试剂、产物的物理常数:
主要实验装置和流程如下:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时, 反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)无色液体A的结构简式为( )。操作Ⅱ为( )。
(2)如果滤液呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化,加亚硫酸氢钾的目的是( )。
(3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是( )。
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D.冷凝管中水的流向是下进上出
(4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入( ),分液,水层再加入( ),然后抽滤,干燥即可得到苯甲酸。
(5)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL溶液,取其中25.00mL溶液,进行滴定 ,消耗KOH物质的量为mol。产品中苯甲酸质量分数为( )。
正确答案
(1) 蒸馏
(2)除去未反应的高锰酸钾氧化剂,否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化,产生氯气;
(3)ABD;漏选得一分,错选不得分
(4) NaOH溶液 浓盐酸酸化
(5) 96%
解析
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知识点
题:α-苯基丙烯酸可用于合成人造龙涎香,现以甲苯为原料,按下列方法合成(从F开始有两条合成路线)
已知:① ②
完成下列填空:
50.写出D的结构简式
51.写出反应类型:反应④
52.写出反应所需要试剂与条件:反应① 反应②
53.写出一种满足下列条件的D的同分异构体的结构简式 (1)能发生银镜反应(2)能与FeCl3溶液发生显色反应(3)分子中有5种不同化学环境的氢原子
54.检验E是否完全转化为F的方法是
55.路线二与路线一相比不太理想,理由是
56.利用已知条件,设计一条由 制备
的合成路线。
(合成路线的表示方法为:)
正确答案
解析
根据E知,C7H8为 ,反应①为取代反应,结合题给信息知,A结构简式为
,A发生信息①的反应,则B结构简式为
,B发生水解反应生成C,结合C分子式知,C结构简式为
,根据D分子式知,C发生乙醇发生酯化反应生成D,D结构简式为
,D发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生水解反应生成H,F发生消去反应生成G,G发生水解反应生成α-苯基丙烯酸,H发生消去反应生成α-苯基丙烯酸
考查方向
本题考查有机合成和结构简式的推断
解题思路
根据E知,C7H8为 ,反应①为取代反应,结合题给信息知,A结构简式为
,A发生信息①的反应,则B结构简式为
,B发生水解反应生成C,结合C分子式知,C结构简式为
,根据D分子式知,C发生乙醇发生酯化反应生成D,D结构简式为
,D发生取代反应生成E,E发生还原反应生成F,F发生水解反应生成H,F发生消去反应生成G,G发生水解反应生成α-苯基丙烯酸,H发生消去反应生成α-苯基丙烯酸
易错点
充分利用信息①②,结合合成线路中的反应条件进行官能团的转化分析
教师点评
本题考查有机合成和结构简式的推断,是高考中的必考题目,题目难度中等
正确答案
还原(写加成也可)
解析
E到F的官能团变化是醛基转变为醇羟基,属于还原反应或加成反应
考查方向
本题考查有机反应类型
解题思路
E到F的官能团变化是醛基转变为醇羟基
易错点
根据官能团的变化来分析反应,由醛基转变为醇羟基属于加氢的还原反应,也是加成反应
教师点评
本题考查有机反应类型,属于高考常考题型,常结合合成流程考查,题目难度中等
正确答案
液溴 光照(共1分);乙醇 浓硫酸 加热(共1分)
解析
①为芳香烃侧链烃基上的取代反应,反应所需要试剂与条件为液溴、光照;②为羧基转化为酯基的酯化反应,反应所需要试剂与条件为乙醇、浓硫酸、加热
考查方向
本题考查有机化学反应的试剂及条件
解题思路
①为芳香烃侧链烃基上的取代反应;②为羧基转化为酯基的酯化反应
易错点
苯环侧链烃基上的卤代反应条件是光照,而苯环上的卤代反应条件是用铁作催化剂
教师点评
本题考查有机化学反应的试剂及条件,属于高考常考内容,题目难度中等
正确答案
解析
D的结构简式为 ,D的同分异构体符合下列条件:
①能发生银镜反应,说明含有醛基;
②能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;
③分子中有5种不同化学环境的氢原子,
则符合条件的D的同分异构体结构简式为
考查方向
本题考查同分异构体的书写
解题思路
能发生银镜反应,说明含有醛基;能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基
易错点
同分异构体的书写方法
教师点评
本题考查同分异构体的书写,属于高考的必考内容,题目难度较大,近几年高考中的考查方式:一是按照限定条件书写同分异构体的结构式,再就是是填写某种结构的同分异构体的种数。
正确答案
取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F
解析
E中含有醛基、F中不含醛基,可以用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基,检验E是否完全转化为F的方法是取样,加入新制氢氧化铜,加热无砖红色沉淀出现,说明E已完全转化为F
考查方向
本题考查醛基的检验操作
解题思路
E中含有醛基、F中不含醛基,可以用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基
易错点
操作题学生易漏答取样操作
教师点评
本题考查醛基的检验操作,属于重要官能团的检验,题目难度不大
正确答案
H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应,会生成酯类副产物,影响产率
解析
路线二与路线一相比不太理想,理由是H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应时,会生成酯类副产物,影响产率
考查方向
本题考查有机合成方案比较
解题思路
H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应时,会生成酯类副产物
易错点
有机合成方案比较要注重从以下几个角度分析:原料是否是有毒,有污染的;原料的利用量;原料的性价比,是否存在副反应
教师点评
本题考查有机合成方案比较,属于有机化学的重点内容,常结合绿色化学进行分析,题目难度中等
正确答案
解析
和NaOH的醇溶液加热发生消去反应生成
,苯乙烯和HBr发生加成反应生成1-溴乙苯,1-溴乙苯发生取代反应,然后水解得到异苯丙酸,其合成路线为 ,
考查方向
本题考查有机合成路线设计
解题思路
和NaOH的醇溶液加热发生消去反应生成
,苯乙烯和HBr发生加成反应生成1-溴乙苯,1-溴乙苯发生取代反应,然后水解得到异苯丙酸
易错点
官能团的转化及其反应条件,要掌握熟练
教师点评
本题考查有机合成路线设计,题目难度较大,侧重于学生分析推断及知识综合应用能力
药物Z可用于治疗哮喘、系统性红斑狼疮等,可由X(1,4-环己二酮单乙二醇缩酮)和Y(咖啡酸)为原料合成,如图所示:
43.化合物X有 种化学环境不同的氢原子,有关X、Y、Z三种有机物的说法正确的
是 。A.X是芳香化合物 B.Ni催化下Y能与5molH2加成 C.Z能发生加成、取代及消去反应 D.1mol Z最多可与5mol NaOH反应
44.Y与过量的溴水反应,其化学方程式为 。
45.X可以由 (写名称)和M(
)分子间脱
水而得。一定条件下,M发生1个—OH的消去反应得到稳
定化合物N(分子式为C6H8O2),则N的结构简式为 。
(已知烯醇式不稳定,会发生分子重排,例如:
)
46.Y也可以与环氧丙烷( )发生类似反应①的反应,其生成物的结构简式为 (写一种);Y的同分异构体很多种,其中有苯环、苯环上有三个取代基(且酚羟基的位置和数目都不变)、属于酯的同分异构体有 种。
正确答案
3 C
解析
由结构简式可知结构对称,含3种位置的H,则有3种化学环境不同的氢原子;
选项A:X中不含苯环,则不属于芳香化合物,故A错误;
选项B:Y中苯环与碳碳双键与氢气发生加成反应,则Ni催化下Y能与4mol H2加成,故B错误;
选项C:Z中含碳碳双键、酚-OH、醇-OH,则能发生加成、取代及消去反应,故C正确;
选项D:Z中酚-OH、-COOC-与NaOH反应,则1mol Z最多可与3mol NaOH反应,故D错误;
考查方向
本题考查了有机物结构与性质的知识点
解题思路
位置相同的氢原子:同一个碳原子上的氢原子;同一个碳原子所连接的所有甲基上的氢原子;具有对称性结构。根据化合物X的结构简式可知,分子中含有3种化学环境不同的氢原子。
选项A:X中不含苯环,则不属于芳香化合物;
选项B:Y中苯环与碳碳双键与氢气发生加成反应,则Ni催化下Y能与4mol H2加成;
选项C:Z中含碳碳双键、酚-OH、醇-OH,则能发生加成、取代及消去反应;
选项D:Z中酚-OH、-COOC-与NaOH反应,则1mol Z最多可与3mol NaOH反应;
因此选C选项。
易错点
在有机物中,官能团能决定其化学性质,所以平时一定要熟记一些常见的官能团。
教师点评
本题考查了有机物结构与性质的知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高。
正确答案
解析
Y分子中酚羟基的邻位与对位的氢原子与溴水发生取代反应,碳碳双键与溴水发生加成反应
考查方向
本题考查了有机物结构与性质的知识点
解题思路
酚羟基的邻位与对位的氢原子容易发生取代反应,碳碳双键容易发生加成反应
易错点
在有机物中,官能团能决定其化学性质,所以平时一定要熟记一些常见的官能团。
教师点评
本题考查了有机物结构与性质的知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高。
正确答案
乙二醇(1分) (1分)
解析
X分子中含有2个醚键,则X可以由乙二醇和M通过分子间脱水而得;一定条件下,M发生1个—OH的消去反应生成碳碳双键,由于羟基与碳碳双键直接相连不稳定,容易转化为碳氧双键,所以得到稳定化合物N的结构简式为
考查方向
本题考查了有机物结构与性质的知识点
解题思路
通过产物的结构反推原料是一种比较常见的题型,在做这种类型的题目时,特别要注意其官能团。
易错点
在有机物中,官能团能决定其化学性质,所以平时一定要熟记一些常见的官能团。
教师点评
本题考查了有机物结构与性质的知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高。
正确答案
或
(2分) 8(2分)
解析
根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,由于环氧乙烷分子不对称,因此生成物可能的结构简式为或
;
苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能,属于酯的取代基有4种,所以共2×4=8种同分异构体。
考查方向
本题考查了有机物结构与性质的知识点
解题思路
根据已知信息可知反应①是醚键断键,其中一个氧原子结合氢原子变为羟基,而属于其它部分相连,还要注意环氧乙烷分子的不对称性。
苯环对称结构,在苯环上取代有2种可能,属于酯的取代基有4种,所以共2×4=8种同分异构体。
易错点
在有机物中,官能团能决定其化学性质,所以平时一定要熟记一些常见的官能团。
教师点评
本题考查了有机物结构与性质的知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高。
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