新高考化学三轮冲刺大题优练10 有机物的综合推断（含解析）

例1：有机物A有如下转化关系：

已知：①有机物B是芳香烃的含氧衍生物，其相对分子质量为108，B中氧的质量分数为14.8%。

②CH3-CH2-COOH+Cl2+HCl

根据以上信息，回答下列问题：

（1）B的分子式为___________；有机物D中含氧官能团名称是_____________。

（2）A的结构简式为_________________；检验M中官能团的试剂是______________。

（3）条件I为_________________；D→F的反应类型为________________。

（4）写出下列转化的化学方程式：

F→E______________________________________。

F→G_____________________________________。

（5）N的同系物X比N相对分子质量大14，符合下列条件的X的同分异构体有_________种（不考虑立体异构），写出其中核磁共振氢谱有五组峰，且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式______________（写一种）。

①含有苯环  ②能发生银镜反应  ③遇FeCl3溶液显紫色

【答案】（1）C7H8O    羧基   

（2）    银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液   

（3）NaOH的醇溶液，加热    水解反应（或取代反应）   

（4）+H2O   

+2H2O   

（5）13       

【解析】有机物B是芳香烃的含氧衍生物，其相对分子质量为108，B中氧的质量分数为14.8%，B中O原子个数==1，碳原子个数==7…8，所以B分子式为C7H8O，B中含有苯环且能连续被氧化，则B为，B被催化氧化生成M，M为，N为苯甲酸，结构简式为；A发生水解反应生成醇和羧酸，C为羧酸，根据题给信息知，C发生取代反应生成D，D发生反应然后酸化得到E，E能生成H，D是含有氯原子的羧酸，则D在氢氧化钠的醇溶液中加热生成E，E发生加聚反应生成H，所以D为、E为、C为；D反应生成F，F能反应生成E，则D发生水解反应生成F，F为，F发生酯化反应生成G，根据G分子式知，G为；根据B、C结构简式知，A为，以此解答该题。(1)B为，分子式为C7H8O，D为，含氧官能团为羧基；(2)由以上分析可知A为，M为，含有醛基，可用银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液检验；(3)通过以上分析知，条件I为氢氧化钠的醇溶液、加热；D为，D发生水解反应(取代反应)生成F；(4)F发生消去反应生成E，反应方程式为+2H2O，F发生酯化反应生成G，反应方程式为+2H2O；(5)N为苯甲酸，结构简式为，X是N的同系物，相对分子质量比N大14，即X中含有羧基，且分子中碳原子数比N多一个，根据条件：①含有苯环 ②能发生银镜反应，说明含有醛基，③遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基，如苯环含有2个取代基，则分别为-CH2CHO、-OH，有邻、间、对3种，如苯环含有3个取代基，可为-CH3、-CHO、-OH，有10种，共13种；其中核磁共振氢谱有五组峰，且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式为。

1．分子式为C10H10O2Br2的芳香族化合物X，符合下列条件：①其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，吸收峰的面积比为1∶2∶6∶1，②其苯环上有四个取代基(其中两个为甲基)，且苯环上的一卤代物只有一种；③水解酸化后的产物C能发生银镜反应，D遇FeCl3溶液显色且E能与浓溴水反应。在一定条件下可发生下述一系列反应：

已知：①在稀碱溶液中，溴苯难发生水解；

②→CH3-CHO+H2O

请回答下列问题：

(1)X中含氧官能团的名称是_______。

(2)E可能具有的化学性质是_______(填字母)。

a．取代反应 　B．消去反应　 c．氧化反应 　d．还原反应

(3)在上述反应中有机物发生还原反应的是_______。

a．A→B    B．D→E    c．E→F    D．F→H

(4)写出A→B的化学方程式：__________________。

【答案】（1）酯基   

（2）acd   

（3）c   

（4）2HCH2OH+O22HCHO+2H2O   

【解析】A能连续被氧化，则A是醇，B是醛，C是羧酸，C能发生银镜反应，则C是甲酸或二甲酸，X水解生成C和D，且X中只含2个氧原子，所以C是HCOOH，B是HCHO，A是CH3OH；D能与新制氢氧化铜反应，说明D中含有醛基，D遇FeCl3溶液显色，说明D中含有酚羟基，因为在稀碱溶液中，连在苯环上的溴原子不易发生水解，说明X中酯基为甲酸与酚形成的，即存在HCOO-，两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定，会发生脱水反应，说明存在-CHBr2，芳香族化合物X苯环上的一卤代物只有一种，说明X中苯环上只有一类氢原子，其核磁共振氢谱图中有四个吸收峰，说明含有4种氢原子，吸收峰的面积比为1∶2∶6∶1，且X含有2个甲基，结合E能与能与浓溴水反应，故HCOO-基团的邻、对位位置有H原子，综上分析可推知X的结构简式为：，X水解然后酸化得D，D的结构简式为：，D被氧化生成E，E的结构简式为：，E和氢气发生加成反应生成F，F的结构简式为：，H能使溴水褪色，应是F在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成H，故H为。(1)X为，含氧官能团的名称是酯基，故答案为：酯基；(2)E为 ，含有酚羟基、羧基，含有发生取代反应，酚羟基易被氧化，含有苯环，可以与氢气发生加成反应，属于还原反应，不能发生消去反应，故选acd；故答案为：acd；(3)A→B属于氧化反应，D→E属于氧化反应，E→F是苯环与氢气发生加成反应，属于还原反应，F→H属于消去反应，故选c；故答案为：c；(4)①甲醇在铜的催化下加热与氧气反应生成甲醛和水，A→B的反应方程式为：2HCH2OH+O22HCHO+2H2O，故答案为：2HCH2OH+O22HCHO+2H2O。

2．医药与人类健康息息相关，G是非常重要的合成中间体，可以合成许多药物分子，如图是G的合成路线，回答下列问题：

下面信息可能会帮助到你：RCOOHRCOCl；tBu是叔丁基，叔丁醇钠是一种强碱，与氢离子结合生成叔丁醇。

(1)D中所含官能团名称为              。

(2)已知B和溴乙烷是同系物，B的结构简式为               。

(3)由C生成D的化学反应为             。

(4)写出符合下列条件A的同分异构体数目            种。

A．与NaHCO3反应可生成CO2

B．能发生银镜反应

(5)下列有关E的说法不正确的有_____。

A．可以发生银镜反应

B．该有机物核磁共振氢谱图有9组峰

C．1mol E可以和2mol氢气发生加氢还原反应

D．有两种含氧官能团且具有一定的酸性

(6)F生成G的反应类型为_____________。

(7)以甲苯和两个不超过五个碳的有机物合成(请完成下列流程，无机试剂任选)_____________。

【答案】（1）醛基、酯基   

（2）(CH3)2CHCH2CH2Br   

（3）+ CH3CH2Br+NaOtBu→+HOtBu+NaBr或+CH3CH2Br

+HBr   

（4）5   

（5）BC   

（6）取代反应   

（7）

【解析】已知B和溴乙烷是同系物，结合A→C→D，并根据D的结构简式，用切割法推导B的结构，如图所示：，乙基来自溴乙烷，异戊基来自B，可以推知B的结构简式为：(CH3)2CHCH2CH2Br，D在碱性环境下水解，然后在酸化，得到有机物E，结构简式为：；根据信息可知，E与SOCl2发生取代反应生成F，结构简式为：，在氯化铝作催化剂的条件下，与氯苯发生取代反应生成G，结构简式为：。(1)根据D的结构简式，D中官能团只有两种基团：醛基、酯基；(2)结合以上分析可知，B的结构为；(3)结合以上分析可知，由C生成D的化学反应为取代反应；方程式为：++NaOtBu→+HOtBu+NaBr或+

+HBr；(4)A的结构简式为：，分子式为C5H8O3，符合下列条件A的同分异构体：与NaHCO3反应可生成CO2，结构中含有羧基，能发生银镜反应，结构中含有醛基，可能的结构有：HOOC-CH2-CH2-CH2-CHO，HOOC-CH(CH3)-CH2-CHO，HOOC-CH2-CH(CH3)-CHO，HOOC-C(CH3)2-CHO，HOOC-CH(CH2CH3)-CHO，共有5种；(5)E的结构简式为：，含有羧基和醛基；A．结构中含有醛基，可以发生银镜反应，故A正确；B．根据有机物的结构简式可知，该有机物核磁共振氢谱图有8组峰，故B错误；C．只有醛基能够与氢气发生加成反应，1mol E可以和1mol氢气发生加氢还原反应，故C错误；D．羧基显酸性，醛基显中性，有两种含氧官能团且具有一定的酸性，故D正确；故选BC；(6)结合以上分析，F生成G，是氯苯对位上的H与酰氯基团中的氯发生取代反应；(7)根据合成所限条件，由目标产物用切割法反推，如图所示位置切割成三段，左段结构路线已经给出，中段由甲苯产生，右段有六个碳，应由对应的酸和醇合成，；具体流程如下：

。

3．有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体，以A为原料合成有机物H的路线如下：

已知：①A是相对分子量为92的芳香烃；

②D是C的一氯取代物；

③RCHO+R1CH2CHORCH=CR1CHO+H2O(R、R1为烃基或氢原子)。

回答下列问题：

(1)由A生成B所用的试剂和反应条件为___________；B的化学名称为___________。

(2)由D生成E的反应类型为___________。

(3)E的结构简式为___________。

(4)由F生成G的化学方程式为___________。

(5)H中含氧官能团的名称___________；H长期暴露在空气中容易变质的主要原因是___________。

(6)X是F酸化后的产物，T是X的芳香族同分异构体，1mol T最多能消耗2mol NaOH，则符合条件的T的结构有___________种(不包括立体异构)，写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰的T的结构简式___________。

【答案】（1）Cl2/Fe    3，4-二氯甲苯   

（2）取代   

（3）   

（4）+CH3CHO+H2O   

（5）羟基、羧基    H为酚类化合物，易被空气中的氧气氧化   

（6）8    或或   

【解析】甲苯上苯环上的氢原子被氯原子取代生成二氯甲苯，在一定条件下生成C，C在氯气光照的条件下，在甲基上发生取代反应生成了D，D与热的氢氧化钠溶液反应生成了E，E在一定条件的作用下发生氧化反应生成了F，根据提示③，F生成了G，G在酸性新制的热氢氧化铜溶液中，醛基转化成为羧基，并且在酸性的条件下，进行水解产生羟基。(1)根据分析，A生成B为取代反应，试剂和反应条件Cl2/Fe，B的化学名称为3，4-二氯甲苯；(2)D与热的氢氧化钠溶液反应生成了E，羟基取代了氯，发生了取代反应；(3)E为；(4)根据提示③，F生成了G，F生成G的化学方程式为+CH3CHO+H2O；(5)H中含有羟基和羧基，长期暴露在空气中容易变质的主要原因是H为酚类化合物，易被空气中的氧气氧化；(6)T是X的芳香族同分异构体，1mol T最多能消耗2mol NaOH，则符合条件的T的结构有8种，①苯环上有两个羟基、一个醛基，当醛基与其中一个羟基为对位有1种，当醛基与其中一个羟基为邻位有1种，当醛基与其中一个羟基为间位有3种；②苯环上有一个羧基、一个醛基，有邻、间、对3种，故3+3+1+1=8种；其中核磁共振氢谱有4组峰的T为、、。

4．维生素E是一种人体必需的脂溶性维生素，现已广泛应用于医药、营养品、化妆品等。天然的维生素E由多种生育酚组成，其中α-生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面是化合物E的一种合成路线，其中部分反应略去。

已知以下信息：a)

b)

c)

回答下列问题：

(1)A的化学名称为_____________。

(2)B的结构简式为______________。

(3)反应物C含有三个甲基，其结构简式为______________。

(4)反应⑤的反应类型为______________。

(5)反应⑥的化学方程式为______________。

(6)化合物C的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有_________个(不考虑立体异构体，填标号)。

(ⅰ)含有两个甲基；(ⅱ)含有酮羰基(但不含C=C=O)；(ⅲ)不含有环状结构。

(a)4        (b)6        (c)8            (d)10

其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为____________。

【答案】（1）3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)   

（2）   

（3）   

（4）加成反应   

（5）+H2   

（6）c    CH2=CHCH(CH3)COCH3()   

【解析】结合“已知信息a”和B的分子式可知B为；结合“已知信息b”和C的分子式可知C为；结合“已知信息c”和D的分子式可知D为，据此分析解答。(1)A为，化学名称3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)；故答案为：3-甲基苯酚(或间甲基苯酚)；(2)由分析可知，B的结构简式为；(3)由分析可知，C的结构简式为；(4)反应⑤为加成反应，H加在羰基的O上，乙炔基加在羰基的C上，故为加成反应；故答案为：加成反应；(5)反应⑥为中的碳碳三键和H2按1∶1加成，反应的化学方程式为：+H2；(6)C为，有2个不饱和度，含酮羰基但不含环状结构，则分子中含一个碳碳双键，一个酮羰基，外加2个甲基，符合条件的有8种，如下：CH3CH=CHCOCH2CH3、CH3CH=CHCH2COCH3、CH3CH2CH=CHCOCH3、CH2=CHCH(CH3)COCH3、CH2=C(C2H5)COCH3、CH2=C(CH3)COCH2CH3、CH2=C(CH3)CH2COCH3、CH2=CHCOCH(CH3)2，其中，含有手性碳的为CH2=CHCH(CH3)COCH3()。

5．有机高分子化合物M的一种合成路线如下：

已知：Ⅰ．RCHBr-CH2BrRC≡CH+2HBr；

Ⅱ．CH≡CH+CH2=CH-CH=CH2；

Ⅲ．+R3CHO。

请回答：

(1)A的结构简式为_______。

(2)下列说法不正确的是_______。

a．C+D→E的反应类型为加成反应

b．B的结构简式为

c．C的分子中有8个原子在同一直线上

d．F中所含官能团的名称为羟基和醛基

(3)写出H+I→M的化学方程式___________________。

(4)参照上述合成路线和相关信息，以甲醇和一氯环己烷为有机原料(无机试剂任选)，设计制备己二酸二甲酯的合成路线：_______。

(5)在催化剂、加热条件下，G与氧气反应生成Q(C9H8O3)，写出同时满足下列条件的Q的同分异构体的结构简式_______。

①除苯环外不含其他环状结构，且核磁共振氢谱有6组吸收峰；

②能与FeCl3溶液发生显色反应；

③能与NaHCO3溶液反应生成CO2。

【答案】（1）   

（2）cd   

（3）n+n+(2n-1)H2O[或

n+n+(2n-1)H2O]   

（4）OHCCH2CH2CH2CH2CHO

HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3   

（5）   

【解析】A的结构中有苯环，且A能与Br2发生加成反应生成B，又A的分子式为C8H8，所以A的结构简式为，B的结构简式为，结合已知反应和F、G的结构简式，可推出C为，E为，从而推出D为，H为，I为，M为。(1)根据合成路线分析A的结构中有苯环，且A能与Br2发生加成反应生成B，又A的分子式为C8H8，所以A的结构简式为。故答案为：。(2)结合已知反应和F、G的结构简式，可推出C为，E为，从而推出D为，故C+DE的反应类型为加成反应，B的结构简式为，C为，分子中有6个原子在同一直线上，观察F的结构简式可知F中所含官能团的名称为醛基。故答案为：cd。(3)H+I→M的化学方程式： n+n+(2n-1)H2O[或n+n+(2n-1)H2O]。(4)以甲醇和一氯环己烷为有机原料制备己二酸二甲酯，可以先让一氯环己烷发生消去反应生成环己烯，再利用已知信息Ⅲ中反应将环己烯氧化得到己二醛，己二醛经催化氧化得到己二酸，最后将己二酸与甲醇发生酯化反应即可得到产品己二酸二甲酯，OHCCH2CH2CH2CH2CHO

HOOCCH2CH2CH2CH2COOHCH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3。(5)在催化剂、加热条件下，G与氧气反应生成Q(C9H8O3)，则Q的结构简式为，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明有酚羟基(—OH)，能与NaHCO3溶液反应生成CO2，说明有羧基(—COOH)，又Q的同分异构体除苯环外不含其他环状结构，且核磁共振氢谱有6组吸收峰，则满足条件的同分异构体的结构简式为。故答案为：。