压轴题03 融合物质结构考点的有机题-(解析版)-高考化学压轴题专项训练(江苏专用)

压轴题03 融合物质结构考点的有机题
融合物质结构考点的有机题是近几年江苏高考对于有机化学基础和物质结构的重要考查形式，融合物质结构考点的有机题是2023年江苏高考实验考查的必考重点难点。

除了常见对有机物官能团性质的考查外还会渗透、物质结构核心考点的考查，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

融合物质结构考点的有机题注重常见对有机物官能团性质及结构的考查等基础知识的掌握，涉及物质结构中化学键类型、配位键的判断、杂化轨道的判断、手性碳原子、微粒之间的作用力特别是氢键的考查等、因此建立证据推理和模型认知，注意对有机物结构的细节的把握。

1．（2023·江苏南通·统考二模）沙丁胺醇(Y)可用于治疗新冠感染，合成路线中包含如下步骤。

下列说法正确的是
A．X中所含官能团有酯基、酰胺基
B．X在水中的溶解性比Y在水中的溶解性好
H反应后的有机产物中含有4个手性碳原子
C．Y与足量
2
FeCl溶液可检验有机物Y中是否含有X
D．用3
【答案】C
【详解】A．由结构式可知，X中所含官能团有酯基、羰基、次氨基，故A错误；
B．Y中含有羟基可以和水分子形成氢键，在水中的溶解度大于X，故B错误；
H反应后的有机产物为，手性碳原子是指与四个各不相C．Y与足量
2
同原子或基团相连的碳原子，中手性碳原子为共
4个，故C正确；
D．Y中含有酚羟基，无论是否含X，均会显紫色，故D错误；
故选C。

2．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习）Beckmann重排是酮肟在一定条件下生成酰胺的反应，机理中与羟基处于反位的基团迁移到缺电子的氮原子上，具体反应历程如图所示。

已知：R、D 代表烷基。

下列说法不正确的是
A．物质I存在顺反异构体B．物质VII能与NaOH溶液反应
C．物质III→物质IV有配位键的形成D．发生上述反应生成
【答案】D
【详解】A．物质I存在顺反异构体，如图，故A正确；
B．物质VII含有酰胺基，能与NaOH溶液反应，故B正确；
C．物质Ⅲ中碳正离子上有空轨道，N原子提供孤电子对形成配位键，故物质Ⅲ→物质Ⅲ有配位键的形成，故C正确；
D．发生Beckmann重排可以得到或，不能
生成，故D错误；
故选D。

3．（2023·江苏·统考二模）化工原料Z是X与HI反应的主产物，X→Z的反应机理如图：
下列说法正确的是
A．X分子中所有碳原子位于同一平面上
B．Y与Z中碳原子杂化轨道类型相同
C．X与Z分子中均含有1个手性碳原子
D．X与HI反应有副产物CH3CH2CH2CH2I产生
【答案】D
【详解】A．X分子中存在饱和碳上连接三个碳原子，故所有碳原子不可能共平面，A错误；B．Y中碳原子有sp2、sp3两种杂化类型，Z中只有sp3杂化，B错误；
C．X分子中没有手性碳原子，Z中有1个手性碳原子，C错误；
D．X分子开环时，HI中的H原子可分别加在断键的两个碳原子上，故有副产物
CH3CH2CH2CH2I产生，D正确；
故选D。

4．（2022秋·江苏扬州·高三统考期末）已知有机物M、N、W能发生下列反应，下列说法不．
正确
．．的是
A．1molM中含有7mol碳碳σ键
B．N分子存在顺反异构体
C．M、N和W均能使酸性KMnO4溶液褪色
D．反应的副产物与足量H2反应后产物的分子中不含有手性碳原子
【答案】B
【详解】A．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，由图可知，1molM中含有7mol 碳碳σ键，A正确；
B．N分子碳碳双键一端存在2个氢原子，不会存在顺反异构体，B错误；
C．M、W苯环上含有甲基、N含有碳碳双键，故均能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；D．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；根据反应的原理可知，反应的副产物为
，与足量H2反应后产物为，其分子
中不含有手性碳原子，D正确；
故选B。

5．（2022·江苏·校联考模拟预测）化合物Y具有增强免疫等功效，可由X制得。

下列有关X、Y的说法正确的是
A．一定条件下X可发生加成和消去反应B．1molY最多能与4molNaOH反应
CH CH OH生成D．X、Y分子中均不存在手性碳原子
C．生成Y的同时有
32
【答案】D
【详解】A．X中的羟基均为酚羟基，不能发生消去反应，选项A错误；
B．Y中含有两个苯环和一个碳碳双键，1molY最多能与5molNaOH反应，选项B错误；
CH OH生成，选项C错误：
C．X→Y发生取代反应，还有小分子
3
D．X、Y中不存在手性碳原子，选项D正确；
答案选D。

6．（2022秋·江苏无锡·高三江苏省天一中学校联考阶段练习）有机物Z是合成药物的中间体，
Z的合成路线如下。

下列说法不正确
．．．的是
A．1mol X最多能与2mol NaOH反应
B．Y可以发生取代、氧化、加聚反应
C．化合物Y存在顺反异构
H加成后，分子中含有6个手性碳原子
D．Z与足量
2
【答案】D
【详解】A．X中的酚酯基能和NaOH反应，故1mol X最多能与2mol NaOH反应，A正确；B．Y中苯环上的H可以被卤素原子、硝基、磺酸基等取代，含有羧基能发生酯化、成肽得取代，含碳碳双键易发生氧化反应、加聚反应，B正确；
C．Y中形成碳碳双键的两个C均连有两个不同的原子或原子团，存在顺反异构，C正确；
H加成后，分子中含有5个手性碳原子，D．如图，Z与足量
2
D错误；
答案选D。

【点睛】酚酯基和NaOH按1:2反应。

7．（2022秋·江苏·高三校联考阶段练习）四氢大麻酚酸具有抗癌、抗菌等作用，其结构简式
如图所示。

下列说法不正确
．．．的是
A．四氢大麻酚酸分子中含有3个手性碳原子
FeCl溶液发生显色反应
B．四氢大麻酚酸能与3
2mol Br
C．1mol四氢大麻酚酸与溴水反应可消耗2
D．1mol四氢大麻酚酸可消耗2mol NaOH
【答案】A
【详解】A．与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子，四氢大麻酚酸分子中含有2个手性碳原子，如图，故A错误；
FeCl溶液发生显色反应，故B正确；
B．四氢大麻酚酸中含有酚羟基，能与3
C．1mol四氢大麻酚酸中有1mol碳碳双键可以与1mol溴水发生加成反应，1mol酚羟基的
2mol Br，故C正确；
对位可以与1mol溴水发生取代反应，共消耗2
D．酚羟基和羧基都可以与NaOH反应，所以1mol四氢大麻酚酸可消耗2mol NaOH，故D
正确；
故选A。

8．（2022秋·江苏南通·高三统考期中）化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体，可由下列反应制得：
下列有关X、Y、Z的说法正确的是
A．X中所有碳原子的杂化方式均为2
sp杂化
B．Y在水中的溶解度比X在水中的溶解度小
H反应生成的有机化合物中含2个手性碳原子
C．Z与足量
2
KMnO溶液反应所得芳香族化合物相同
D．X、Y、Z分别与足量酸性
4
【答案】B
【详解】A．由结构简式可知，X分子中甲基碳原子的杂化方式为sp3杂化，故A错误；B．X中的羧基和羟基均为亲水基团，Y中的酯基和醚键为憎水基，所以Y在水中的溶解度比X在水中的溶解度小，故B正确；
C．由结构简式可知，Z分子一定条件下与足量氢气发生加成反应生成的有机化合物的结构
简式为，生成的有机化合物中含3个连有4个不同
原子或原子团的手性碳原子，故C错误；
D．有机化合物中含有的羧基、酯基和醚键不能与酸性高锰酸钾溶液反应，则X、Y、Z分别与足量酸性高锰酸钾溶液反应所得芳香族化合物不可能相同，故D错误；
故选B。

9．（2022秋·江苏南京·高三统考阶段练习）2－丁醇发生消去反应生成2－丁烯按如图机理进行：
下列说法不．正确的是
A．2－丁醇分子含1个手性碳原子B．2－丁烯存在顺反异构体
C．该反应的副产物之一为1－丁烯D．2－丁烯中碳原子杂化轨道类型均为sp2
【答案】D
【详解】A ．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；2－丁醇分子中与羟基直接相连的碳原子为手性碳原子，含1个手性碳原子，A 正确；
B ．2－丁烯碳碳双键两端的2个基团不同，存在顺反异构体，B 正确；
C ．由图可知，在生成双键的过程中，也可能右侧甲基中氢原子失去，生成1－丁烯，则该反应的副产物之一为1－丁烯，C 正确；
D ．2－丁烯中甲基碳原子为sp 3杂化，D 错误； 故选D 。

10．（2022秋·江苏南通·高三江苏省包场高级中学校考开学考试）乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验如下：
步骤1：向试管中加入2mL 10%NaOH 溶液，边振荡边滴加4～6滴42% CuSO 溶液，观察到有蓝色絮状沉淀产生。

步骤2：再向试管中加入0.5mL 乙醛溶液，加热，观察到有红色沉淀产生。

下列说法不正确．．．
的是
A ．乙醛分子中元素的电负性：O>C>H
B ．步骤1中可用过量的氨水代替NaOH 溶液
C ．上述实验说明新制氢氧化铜能被乙醛还原
D ．上图所示的Cu 2O 晶胞中铜原子的配位数为2 【答案】B
【详解】A ．同周期主族元素从左向右电负性逐渐变大，所以O>C 。

在烃类有机物中，C 常显负价，H 常显正价，说明在化合物中共用电子对更偏向C ，说明电负性C>H 。

于是，电负性O>C>H 。

A 正确。

B ．在氨水中滴加CuSO 4，由于氨水过量发生如下反应：2++3224Cu +2NH H O=Cu(OH)+2NH 和2+-232342Cu(OH)+4NH H O=Cu(NH )+2OH +4H O ，不能得到蓝色絮状沉淀。

B 错误。

C ．实验过程中Cu(OH)2转化成Cu 2O ，铜元素化合价从+2减低到+1，发生还原反应。

C 正确。

由下列反应制得。

下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是
A．1molX中含有6mol碳氧σ键
B．Y分子中所有的碳原子可能共平面
KMnO溶液鉴别
C．X、Y可用酸性
4
H加成后的产物中含有3个手性碳原子
D．Z分子与足量
2
【答案】B
【详解】A．X分子中含有3个甲氧基，1个醛基，共价单键为σ键，共价双键中含有一个σ键和一个Π键，所以1molX中含有5mol碳氧σ键，A错误；
B．Y中苯环以及与双键直接相连的碳原子共面，碳碳单键可以旋转，可将碳碳双键的平面和苯环的平面旋转到一个平面内，也可以将CH3上的碳原子旋转到一个平面内，B正确；C．X中含有醛基、Y中含有碳碳双键，醛基和碳碳双键均能和酸性高锰酸钾反应使其褪色，不能用酸性高锰酸钾鉴别X、Y，C错误；
D．Z分子与足量H2加成后产物为，图中
箭头所指的碳原子为手性碳原子，共含有4个手性碳原子，D错误；
故答案选B。

12．（2022秋·江苏南通·高三统考阶段练习）我国自主研发的胆固醇吸收抑制剂中间体结构如图所示。

下列关于该中间体的说法正确的是
A．该分子存在顺反异构体
B．该分子含有1个手性碳原子
C．该物质既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应
D．与浓硫酸共热可发生消去反应
【答案】AC
【详解】A．该物质中含有碳碳双键，且双键碳上分别连接两个不同的原子团，所以存在顺反异构体，A正确；
B．连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，所以该物质中含N四元环上的两个饱和碳原子均为手性碳，B正确；
C．该物质含有N原子，可以和盐酸反应，含有酚羟基，可以和NaOH溶液反应，C正确；D．该物质中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上均没有氢原子，不能发生消去反应，D错误；
综上所述答案为AC。

13．（2022秋·江苏南通·高三统考期中）化合物Y是制造一种药物的中间体，可通过如下转化合成。

下列说法正确的是
A．X分子中的所有碳原子不可能在同一平面上
B．Y分子中碳原子的轨道杂化方式有2种，分别为sp2杂化和sp3杂化
C．可以用银氨溶液检验Y中是否含有X
D．Y可以发生加成、取代、氧化反应
【答案】AD
【详解】A．X分子中含有相连的饱和碳原子，所有碳原子不可能在同一平面上，A正确；B．Y分子中碳原子的轨道杂化方式有碳碳双键两端碳原子为sp2杂化、饱和碳原子为sp3杂化、-CN中碳原子为sp杂化，B错误；
C．Y中含有酮基不是醛基，不可以用银氨溶液检验Y中是否含有X，C错误；
D．Y含碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应，含有酯基可以发生取代反应，D正确；故选AD。

14．（2022秋·江苏南通·高三江苏省如皋中学校考阶段练习）化合物G是一种重要的合成中
间体，其合成路线如图：
(1)G分子中采取sp2杂化的碳原子数目是___________。

(2)D→E的反应类型为___________。

(3)A→B的转化分加成、消去两步完成，该过程可表示为A→X→B，则X的结构简式为___________。

(4)A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筒式___________。

Ⅲ遇FeCl3溶液显色
Ⅲ能发生水解反应和银镜反应
Ⅲ分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：1：2：6
(5)设计以、CH3CHO为原料制备的合成路线
___________。

(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。

【答案】(1)13
(2)加成反应
(3)
(4)、
(5)2Cu O Δ−−−→，2SOCl −−−→3AlCl −−−→+CH 3CHO 2NaOH/H O Δ−−−−→2H 催化剂
−−−→
【分析】A 反应生成B ，B 和NaCN 加成生成C ，C 水解生成羧基得到D ，D 还原得到E ，E 发生取代反应生成F ，F 发生成环反应生成G ；
【详解】（1）苯环中碳原子、羰基碳原子均为sp 2杂化，则G 分子中采取sp 2杂化的碳原子数目是13个；
（2）D→E 的反应为D 中羰基碳生成饱和碳原子的反应，为加成反应；
（3）A 中醛基和中甲基反应，醛基变为羟基，然后羟基发生消去反应生产B ，则X 为；
（4）A 的一种同分异构体同时满足下列条件：
Ⅲ遇FeCl 3溶液显色，含酚羟基
Ⅲ能发生水解反应和银镜反应，则含有酯基且应该为甲酸酯，
Ⅲ分子中不同化学环境的氢原子个数比是1：1：2：6，则应该含有2个甲基且结构对称； 故结构简式为：、；
（5）首先被氧化生成羧基得到，在发生E 生成F 的原理得到，发生F 生成G 原理成环得到
；和乙醛发生A 生成B 的反应得到，发生还原生成；故流程为：2Cu O Δ−−−→，2SOCl −−−→3AlCl −−−→
+CH 3CHO 2NaOH/H O Δ−−−−→2H 催化剂−−−→。

15．（2022秋·江苏·高三校联考阶段练习）恩杂鲁胺是一种抑制癌细胞增殖的药物，其合成路线如下：
(1)1mol A 分子中含σ键的数目为_______。

(2)D→E 的反应类型为_______。

(3)E 生成G 的过程分两步：第一步为3E X CH OH →+，第二步为X F G +→。

则X 的结构简式为_______。

(4)D 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_______。

Ⅲ苯环上有两个取代基，其中一个是-F ；
Ⅲ碱性条件可以发生水解，同时有氨气逸出；
Ⅲ分子中有4种不同化学环境的氢。

(5)已知：Ⅲ.
Ⅲ.苯环上有烷基时，新引入的取代基连在苯环上烷基的邻位或对位；苯环上有羧基时，新引入的取代基连在苯环上羧基的间位。

请写出以、32CH NH 和为原料制备的合成路线流程图。

(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线流程图示例见本题题干)。

________ 【答案】(1)15N A 或9.03×1024
(2)取代反应 (3) (4) (5)2Br Fe /−−−→()4KMnO H +−−−−−→2SOCl −−−→32CH NH −−−−→
【分析】A 和SOCl 2发生取代反应生成B ，B 和CH 3NH 2发生取代反应生成C ，结合D 的结构简式可以推知C 为，D 和CH 3I 发生取代反应生成E ，E 和F 反应生成G 。

【详解】（1）A 的结构简式为，其中含有15个σ键，则1mol A 分子中含σ键的数目为15N A 或9.03×1024；
故答案为：15N A 或9.03×1024。

（2）结构E 和F 的结构特点可知，D→E 的反应类型为取代反应；
故答案为：取代反应。

（3）已知3E X CH OH →+、X F G +→，结合E 、F 和G 的结构简式可以推知X 为：
； 故答案为： （4）的一种同分异构体同时满足下列条件：Ⅲ苯环上有两个取代基，其中一个是-F ；Ⅲ碱性条件可以发生水解，同时有氨气逸出，说明其中含有-CONH 2；Ⅲ分子中有4种不同化学环境的氢，说明其中含有4种不同环境的氢原子，因此该分子具有对称性；该同分异构体可以是；
故答案为：
（5）先发生取代反应生成，再和酸性高锰酸钾溶液发生已知反应生成
，和SOCl 2发生取代反应生成，和32CH NH 再发生取代反应生成，和发生取代反应生成，合成路线为：2Br Fe /−−−→()4KMnO H +−−−−−→2SOCl −−−→32CH NH −−−−→
； 故答案为：2Br Fe /−−−→()4KMnO H +−−−−−→2SOCl −−−→32CH NH −−−−→。

16．（2022秋·江苏南通·高三统考阶段练习）化合物I 是一种药物的中间体，其合成路线如下图：
(1)TsCl 的结构为。

TsCl 中S 原子的轨道杂化方式为_______杂化。

(2)F→G 的化学反应类型为_______反应。

(3)设计步骤F→G 的目的是_______。

(4)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：_______。

Ⅲ能发生水解反应，水解产物之一为最简单的α氨基酸；
Ⅲ能与NaHCO 3溶液反应；Ⅲ 核磁共振氢谱中有5个吸收峰
(5)已知：R—CN +H → RCOOH 。

请设计以为原料制备的合成路线_____ (无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。

【答案】(1)sp 3
(2)取代 (3)保护酚羟基 (4) (5)23Cl FeCl −−−→Mg −−−→乙醚Cu O ,Δ
2−−−−→HCN −−−→
【分析】一氯甲烷与镁单质在乙醚中发生反应生成B ，B 与发生加成反应再经
酸化得到C ，
C 与HCl 在加热条件下发生取代反应生成
D ，D 与氢气在催化剂条件下发生还原反应得到
E ，E 在亚硝酸钠作用下将氨基转化成酚羟基，酸化后得到
F ，F 发生取代反应得到
G ，G 与碘单质发生取代反应生成
H ，H 在KOH 、乙醇作用下发生取代反应生成
I ，据此解答。

【详解】（1）由TsCl 的结构可知，其中S 原子价电子对数为4，采用杂化sp 3，故答案为：sp 3；
（2）由结构可知F→G 的过程中F 中酚羟基上的氢原子被-Ts 替换发生取代反应，故答案为：取代；
（3）酚羟基易被氧化，为防止其在G 到H 的转化过程中被碘单质氧化，因此将其转化成较稳定的-OTs 结构，目的是保护酚羟基，故答案为：保护酚羟基；
（4）Ⅲ能发生水解反应，水解产物之一为最简单的α氨基酸，说明其结构中存酯基，且水解产物为H 2N -CH 2COOH ；
Ⅲ能与NaHCO 3溶液反应，可知含有羧基；结合结构简式可知其含有的支链结构为：H 2N -CH 2COO -、-COOH 。

Ⅲ 核磁共振氢谱中有5个吸收峰，支链结构中含有3种氢，则苯环上只有两种氢，符合的结构为：
，故答案为：
； （5）苯与氯气发生取代反应生成氯苯，氯苯与Mg 发生反应生成，
与苯甲醛发生加成反应再经酸化得到，经氧化得到，与HCN 发生加成得到，合成路线为：，故答案为：23Cl FeCl −−−→Mg −−−→乙醚Cu O ,Δ
2−−−−→HCN −−−→，故答案为：23Cl FeCl −−−→Mg −−−→乙醚
Cu O ,Δ2−−−−→HCN −−−→；。