2025届高三高考化学二轮复习
提分点六 有机物的结构与性质
【真题再现】
1.(2024·湖北卷)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是 ( )
A.有5个手性碳
B.在120 ℃条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰
2.(2024·河北卷)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
3.(2024·安徽卷)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是 ( )
A.分子式为C8H14O6N
B.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物
D.分子中含有σ键,不含π键
4.(2024·山东卷)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 ( )
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
5.(2024·甘肃卷)曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如下所示,下列说法错误的是 ( )
A.化合物 Ⅰ 和 Ⅱ 互为同系物
B.苯酚和(CH3O)2SO2在条件①下反应得到苯甲醚
C.化合物 Ⅱ 能与NaHCO3溶液反应
D.曲美托嗪分子中含有酰胺基团
6.(双选)(2022·河北卷)在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
+CH3—CHCH2+
下列说法正确的是 ( )
A.M和N互为同系物
B.M分子中最多有12个碳原子共平面
C.N的一溴代物有5种
D.萘的二溴代物有10种
【能力养成】
1.确定多官能团有机物性质的步骤
注意:有机反应中的4个定量关系
(1)与NaHCO3反应生成气体,1 mol—COOH生成1 mol CO2气体。
(2)与Na反应生成气体,1 mol—COOH生成0.5 mol H2;1 mol—OH生成0.5 mol H2。
(3)与NaOH反应,1 mol—COOH消耗1 mol NaOH,1 mol消耗1 mol NaOH,1 mol(R为链烃基消耗1 mol NaOH),(R为苯环,消耗2 mol NaOH)。
(4)1 mol消耗3 mol Br2,1 mol消耗2 mol Br2。
2.有机物分子中原子共面问题的判断
五种典型有机分子的结构模型
甲烷 碳原子采取sp3杂化,分子的空间构型为正四面体形,所有原子不共平面,分子中最多有3个原子共平面。
乙烯 碳原子采取sp2杂化,分子的空间结构为平面形,所有原子共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共平面,如CH2CHCl分子中所有原子共平面。
苯 碳原子采取sp2杂化,分子空间结构为平面形,所有原子共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共平面。
乙炔 碳原子采取sp杂化,分子的空间结构为直线形,4个原子共直线,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共直线。
甲醛 碳原子采取sp2杂化,分子空间结构为平面三角形,4个原子共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共平面。
(1)当分子中无“饱和碳原子”时,所有原子可能共平面。
(2)当分子中与同一“饱和碳原子”连接的碳原子有3个时,分子中所有碳原子不可能共平面。
【模拟演练】
1.(2024·西安二模)靛玉红可用于治疗慢性粒细胞白血病,结构如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.靛玉红能使Br2的CCl4溶液褪色
B.靛玉红能发生加成、取代反应
C.1 mol靛玉红最多能与6 mol H2发生反应
D.靛玉红的分子式为C16H10N2O2
2.(2024·大连二模)尼达尼布用于治疗特发性肺纤维化,其结构简式如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.分子中H原子的个数为偶数
B.分子中存在手性碳原子
C.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2 mol NaOH
D.可以发生取代反应、氧化反应、还原反应和聚合反应
3.(2023·枣庄二模)我国自主研发了对二甲苯绿色合成项目,合成过程如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.异戊二烯最多有11个原子共平面
B.可用溴水鉴别M和对二甲苯
C.该反应的副产物可能有间二甲苯
D.对二甲苯有6种二氯代物
4.(2024·苏州二模)有机物X是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.有机物X的分子式为C16H17NO3
B.有机物X存在顺反异构现象
C.1 mol X最多能与8 mol H2发生加成反应
D.有机物X能与NaHCO3溶液反应生成CO2
5.(2024·湖南永州二模)下列过程是检测甲醛含量的重要步骤。有关说法错误的是 ( )
A.甲醛能发生缩聚反应
B.M的核磁共振氢谱有5组峰
C.R分子中氮原子的杂化方式为sp2和sp3
D.M、R均可与盐酸反应
答案精析
提分点六 有机物的结构与性质
真题再现
1.B [该分子中有5个手性碳,如图中“*”所示:,A正确;该分子中含有过氧键,不稳定,在120 ℃条件下干燥样品,会造成样品变质,B错误;鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,不饱和度为3,故其同分异构体的结构中不可能含有苯环,C正确;该物质中含有O—H,故红外光谱中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰(参看选择性必修3第一章第二节图1-16),D正确。]
2.D [根据X的结构简式可知,X中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,含有酚羟基,苯环上酚羟基的邻位氢原子可与Br2发生取代反应,A正确;X中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,B正确;X中含有醚键、酮羰基、酚羟基、醛基4种含氧官能团,C正确;X的碳碳双键中的1个C原子上连有2个相同的基团(2个甲基),故X不存在顺反异构,D错误。]
3.B [根据D-乙酰氨基葡萄糖的结构简式可知,其分子式为C8H15O6N,A项错误;该物质中含有多个羟基,能发生缩聚反应,B项正确;该物质与葡萄糖所含的官能团不完全相同,不互为同系物,C项错误;该分子中含有酰胺基,酰胺基的碳氧双键中存在π键,D项错误。]
4.B [由阿魏萜宁的分子结构可知,其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键等多种官能团。A.该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基显酸性,且酸性强于HC;Na2CO3溶液显碱性,故该有机物可与Na2CO3溶液反应,A正确;B.由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此,该有机物发生消去反应时,其消去反应产物最多有3种,B不正确;C.该有机物酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基,其可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确;D.该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可与Br2发生加成,因此,该有机物与Br2反应时可发生取代和加成两种反应,D正确。]
5.A [化合物 Ⅰ 含有的官能团有羧基、酚羟基,化合物 Ⅱ 含有的官能团有羧基、醚键,官能团种类不同,化合物 Ⅰ 和化合物 Ⅱ 不互为同系物,A项错误;根据题中流程可知,化合物 Ⅰ 中的酚羟基与SO2反应生成醚,故苯酚和SO2在条件①下反应得到苯甲醚,B项正确;化合物 Ⅱ 中含有羧基,可以与NaHCO3溶液反应,C项正确;由曲美托嗪的结构简式可知,曲美托嗪中含有的官能团为酰胺基、醚键,D项正确。]
6.CD [A.由题中信息可知,M和N均属于二异丙基萘,两者分子式相同,但是其结构不同,故两者互为同分异构体,两者不互为同系物,A说法不正确;B.因为萘分子中的10个碳原子是共面的,由于单键可以旋转,异丙基中最多可以有2个碳原子与苯环共面,因此,M分子中最多有14个碳原子共平面,B说法不正确;C.N分子中有5种不同化学环境的H,因此其一溴代物有5种,C说法正确;D.萘分子中有8个H,但是只有两种不同化学环境的H(分别用α、β表示,其分别有4个),根据定一议二法可知,若先取代α,则取代另一个H的位置有7个;若先取代1个β,然后再取代其他β,有3种,因此,萘的二溴代物有10种,D说法正确。]
模拟演练
1.B [靛玉红含有碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色,A正确;靛玉红含有碳碳双键、羰基等可以发生加成反应,含有苯环可以发生取代反应,B正确;1个靛玉红分子含有2个苯环、1个碳碳双键、1个酮羰基,则1 mol靛玉红最多能与8 mol H2发生反应,C错误;靛玉红的分子式为C16H10N2O2,D正确。]
2.D [由结构简式可知,尼达尼布的分子式为C31H33N5O4,分子中氢原子的个数为奇数,故A错误;由结构简式可知,尼达尼布分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B错误;由结构简式可知,尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能与氢氧化钠溶液反应,则1 mol尼达尼布分子与足量氢氧化钠溶液反应,最多可消耗3 mol氢氧化钠,故C错误;由结构简式可知,尼达尼布分子中含有的酯基和酰胺基能发生取代反应,含有的碳碳双键能发生氧化反应、加聚反应,含有的碳碳双键和苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,与氢气的加成反应属于还原反应,故D正确。]
3.D [A.碳碳双键两端的原子共面,单键可以旋转则甲基中的一个氢可以和碳碳双键共面,故异戊二烯最多有11个原子共平面,A正确;B.M含有碳碳双键、醛基可以使溴水褪色,对二甲苯使溴水褪色只能萃取分层,能鉴别,B正确;C.该反应过程Ⅰ中可能得到,则在反应过程Ⅱ中会得到副产物间二甲苯,C正确; D.对二甲苯的二氯代物情况为:,共7种,D错误。]
4.C [根据图示该有机物的分子式为C16H15NO3,A错误;有机物X双键中其中一个C上连有两个相同的基团,故不存在顺反异构现象,B错误;1 mol苯环能与3 mol氢气发生加成反应,1 mol双键能与1 mol氢气发生反应,1 mol醛基能与1 mol氢气发生反应,所以1 mol X最多能与8 mol H2发生加成反应,C正确;该有机物中的官能团为酚羟基、碳碳双键、醛基和氨基,均不能与碳酸氢钠发生反应,D错误。]
5.B [甲醛能与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂,A正确;M中有6种不同化学环境的氢原子,M的核磁共振氢谱有6组峰,B错误;该有机物分子R中,五元环的氮原子形成3个σ键,其他氮原子形成碳氮双键,则氮原子的杂化方式有sp3、sp2,C正确;M、R中均含氨基或取代氨基、呈碱性,可与盐酸反应,D正确。]
