高中化学竞赛辅导练习有机化学Word下载.docx
《高中化学竞赛辅导练习有机化学Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学竞赛辅导练习有机化学Word下载.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
试通过分析、推断下列因素对SN1类取代反应有无影响，影响的结果是加快还是减慢？
（l）溶剂分子的极性大小：
；
（2）取代基团的亲电和亲核性：
（3）卤代烃中烃基R3C一斥电子能力的大小：
（4）卤代烃中烃基R占领的空间的多少（R的结构越复杂，占的空间越多）：
（5）卤素原子被极化变形的难易（原子结构越复杂的卤素原子越易被极化变形）：
。
八．醛类（R—CHO）分子中碳基上氧原子吸引电子能力强于碳原子，使羰基碳上带有部分正电荷，从而表现出以下两方面的性质：
1．碳基碳接受带负电荷或带部分负电荷的原子或原子团进攻，而发生加成反应，称为亲核加成反应。
2．α一氢（R—CH2—CHO）表现出一定酸性，能与碱作用，产生碳负离子：
R－–CH－CHO。
（l）醛与亚硫酸氢钠加成反应的过程如下：
为什么（I）会转化成（Ⅱ）？
答：
（2）已知R－CH2—CHO＋NH2－NH2→A
R－CH2－CH＝N—NH2，
则A的结构简式为
（3）乙醛与乙醇在催化剂作用下，可生成半缩醛（C4H10O2）和缩醛（C6H14O2）。
试写出半缩醛的结构简式和缩醛的结构简式：
半缩醛；
缩醛。
（4）试写出乙醛与OH－作用产生的碳负离子的电子式，该碳负离子又可进攻另一分子乙醛，而发生加成反应：
2CH3CHO
C（分子式：
C4H8O2）
D
则C、D的结构简式为：
C，D。
九．醇与氢溴酸反应生成溴代烃，其历程如下：
1．从熏衣草油中提取的一种酶叫沉香醇，分子式为C10H18O，它可与2molBr2加成。
沉香醇用KMnO4氧化可得到：
当用氢溴酸与沉香醇反应得到A（C10H17Br），A仍可使溴水褪色。
A还可由栊牛儿醇
与氢溴酸反应得到。
（1）写出沉香醇的构造式，并给出系统命名；
（2）写出A的构造式和由栊牛儿醇生成A的历程。
2．栊牛儿醇加一分子氢的一种产物为
，该醇与氢溴酸反应生成一种溴代烃B（C10H19Br），B不使溴水褪色。
写出B的构造式及生成的历程。
十．某有机化合物X，根据元素分析，按质量计知其中含碳68.2％，氢13.6％，氧18.2％。
应用质子磁共振谱方法研究化合物X表明，在它的分子里含有两种结构类型不同的氢原子。
1．X的结构式是怎样的？
2．提出合成X的方法。
十一．烃A含92.26％（质量）的碳。
A与过量的干燥溴化氢于敞口容器中在光照下作用，很快形成含溴43.18％（质量）的产物B。
A与浓溴化氢水溶液之间的反应，即使在这两种液体搅拌的情况下，也进行得很慢，生成的主要产物为化合物C。
B和C两种物质都能与热的高锰酸钾溶液反应。
当用过量的高锰酸钾作用于B和C而得到的反应产物的水溶液被酸化时，在两种情况下生成了不含卤素的无色晶体物质，分别表示为BB和CC。
1gBB能与73.4mL的0.lmol/LNaOH溶液完全反应，而1gCC能与81.9mL的0.1mol/LNaOH溶液反应。
1．试确定物质A、B、C结构；
2．试写出产物BB和CC的化学式；
3．试指出物质B和C的结构；
4．试写出题中所述反应的图式；
5．试说明由烃A生成B和C的反应图式。
十二．由正丁醇制备正溴丁烷反应如下：
n－C4H9OH＋NaBr＋H2SO4→n－C4H9Br＋NaHSO4＋H2O
副反应：
n－C4H9OH
CH3CH2CH＝CH2＋H2O
2n－C4H9OH
（n－C4H9）2O＋H2O
H2SO4＋2HBr→Br2＋SO2＋2H2O
实验产率为60％～65％。
已知反应物用量：
固体NaBr0.24mol，n－C4H9OH0.20mol，浓H2SO929mL，H2O20mL。
有关相对原子质量：
H1.00O16.0S32.1C12.0Na23.0Br79.9
有关物理常数，见下表：
回答问题（请将答案的编号填在空格内）：
1．反应装置中烧瓶的容积最合适的是
（1）50mL
（2）100mL（3）150mL（4）250mL
2．反应的装置是（见下图）。
3．在反应装置中冷凝水应该
（1）水从A进B出；
（2）水从B进A出；
（3）水从A或B出均可。
4．反应到达终点时，反应混合物是
（1）均相；
（2）两相；
（3）有大量沉淀析出。
又，从下面（l）～（11）中选出答案，将其编号填人5、6、7题的空格中。
（1）n－C4H9OH
（2）n－C4HgBr（3）CH3CH2CH＝CH2（4）（n－C4H9）2O
（5）Br2（6）HBr（7）H2O（8）H2SO4（9）NaHSO4（10）SO2（11）NaHCO3
5．反应结束后蒸出有机相，此时馏出液中含有，蒸馏瓶中留下
6．将馏出液用分液漏斗分离，下层含有，上层含有
7．有机相按下面顺序洗涤：
（a）用NaHSO3水溶液洗涤，可除去
（b）用浓H2SO4洗涤，可除去
（c）先用水洗，再用NaHCO3水溶液洗，可除去
（d）最后用水洗至中性可除去
8．分液后，如果不能判断哪层是有机相，可以用方法来判断。
9．干燥粗产品使用的干燥剂是
（l）结晶CaCl2
（2）豆粒状无水CaCl2（3）粉末状无水CaCl2
10．产品进行蒸馏纯化时干燥剂
（1）不必除去
（2）必须除去
蒸馏装置选用
（l）常压蒸馏
（2）减压蒸馏（3）分馏（4）水蒸气蒸馏
加热浴选用
（1）水浴
（2）油浴（3）空气浴
蒸馏时冷凝管选用
（l）球型冷凝管
（2）直型冷凝管
11．本实验的理论产量是g。
12．请用最简单的方法证明最终产物是n－C4H9Br。
13．写出必要的操作步骤。
十三．丙二酸（HOOCCH2COOH）与P4O10共热得A气体，A的分子量是空气平均分子量的2倍多，A分别和H2O、NH3反应生成丙二酸、丙二酰胺，A和O2混合遇火花发生爆炸。
1．写出A的分子式和结构式；
2．A跟H2O的反应式（配平）；
3．A跟NH3的反应式（配平）；
4．A属哪一类化合物？
按此类化合物命名之。
十四．有机化合物A是常用的有机溶剂，能以任意比与水混合，在浓硫酸存在下能被浓高锰酸钾溶液氧化，氧化后生成B，用来制醋酸乙烯酯。
B在光照下与氯反应，可生成C，将C溶于水并加入KOH至弱碱性，然后加人稍微过量的KCN一块加热，得物质D，再加酸水解，使其生成化合物E。
将1molE和P2O5加热失去2mol水放出气体F，当F燃烧时只生成CO2，试确定这里所指的是什么物质，写出反应方程式。
十五．烃A是一个不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的液体。
A进行臭氧分解和随后进行还原水解，生成组成为C2H2O2的产物B，并且所生成的B的量是已反应A量的3倍。
物质A用于下列合成中：
C的分子中只含有一个硫原子。
在浓硝酸或混酸作用下，物质D被氧化，放出一氧化氮气体。
若预先将D溶于过量浓H2SO4中，然后在90℃条件下将溶液加热数小时，则生成分子中含两个碳原子的产物。
将混酸加到物质D中时，不发生氧化，而是生成化合物E（C6H3N3O7），将反应混合物用水稀释和冷却后，E可以黄色晶体的形式从混合物中析出来。
1．试确定物质A～E；
2．试写出所发生反应的方程式。
十六．有机物A具有如下性质：
燃烧2.324g的A，生成两种气体的混合物7.73L（100℃，101.325kPa），将混合物冷却至23.5℃（101.325kPa），气体体积减少到57.5％，物质A与KMnO4反应，生成唯一的有机产物B，但它不能使溴的CCl4溶液褪色。
如向制得的化合物B中加入过量的NH2OH，则生成易分离的物质C，而由2.324g的A可以得到不多于2.758g的C。
1．试确定A并写出它的结构式；
2．解释所述化学实验的结果；
3．试写出所述反应的方程式。
十七．实验室和工业中的许多操作过程，在教科书和普通文献中常被称为一种“标准”。
这样，根据法定的全苏国家标准，测定水中苯酚含量的操作规程在教科书中有如下叙述：
“向用盐酸酸化了的含有苯酚杂质的水试样中加入溴化钾和溴酸钾的溶液，然后再加入碘化钾溶液，析出的碘用硫代硫酸钠溶液滴定。
”
1．测定苯酚的过程中是基于怎样的化学反应？
写出其反应式；
2．此法可用于任何一种酚吗？
（你可以提出有何限制？
）
3．将所述方法再用于测定苯酚含量能得到可靠的结果吗？
为此应满足什么条件？
4．已知当溴过量时，由苯酚生成2，4，4，6—四溴环—2，5－二烯酮，而不是C6H2BrOH。
这一事实影响苯酚含量的计算吗？
5．以V0表示密度为d（g/mL）的分析试样的体积（mL），Vt表示滴定析出的碘所消耗浓度为x（mol/L）的硫代硫酸钠溶液的体积（mL），Vb表示浓度为y（mol/L）的溴酸钾溶液的体积（mL），试导出计算水中苯酚含量（质量％）的式子。
6．为了净化水，常使用氯化法。
如果废水中含有苯酚，则使用此法后会引起怎样的不良后果？
十八．将1g一种甲酚异构体A溶解在热水中后加入过量的溪水，这时沉淀出3.93g非芳香性物质B，将沉淀进行洗涤后放入过量的酸性碘化钾中，析出的碘用1mol/LNa2S2O3溶液返滴定，消耗Na2S2O318.5mL。
1．试确定用酚A及物质B的结构；
2．写出物质B和碘化钾的反应方程式。
十九．分子式为C9H12O的化合物对一系列试验有如下反应：
1．Na→慢慢产生气泡
2．乙酸酐→生成有香味的产物
3．CrO3＋H2SO4→立即生成绿色溶液
4．热的KMnO4溶液生成苯甲酸
5．Br2＋CCl4溶液不褪色
6．I2＋NaOH生成黄色固体化合物
试推测此化合物的结构式，并写出上述有关的反应式（只要写出主要产物）。
二十．信息素是由昆虫和一些动物分泌出的、起传递信息作用的化学物质或化学物质的混合物。
它们能引起同种类其它昆虫或动物的响应，在下述题目中，列出了一系列信息素以及确定它们结构的化学反应。
在每种情况下，写出含碳产物的结构（一种或几种）。
在出现两个箭头的地方只写出最终产物。
二十一．从松树中分离得到的松柏醇，其分子式为C10H12O3。
1．松柏醇既不溶于水，也不溶于NaHCO3水溶液。
但当Br2的CCl4溶液加入松柏醇后，溴溶液的颜色消失而形成A（C10H12O3Br2）；
当松柏醇进行臭氧化及还原反应后，生成香荚醛（4一羟基—3一甲氧基苯甲醛）和B（C2H4O2）。
在碱存在下，松柏醇与苯甲酰氯（C6H5COCl）反应，形成化合物C（C24H20O5），此产物使KMnO4（aq）褪色，它不溶于稀NaOH溶液。
松柏醇与冷的HBr反应，生成化合物D（C10H12O2Br）。
热的HI可使ArOR转变为ArOH和RI，而松柏醇与过量的热HI反应，得到CH3I和化合物E（C9H9O2I）。
在碱水溶液中，松柏酸与CH3I反应，形成化合物F（C11H14O3），该产物不溶于强减，但可使Br2／CCl4溶液褪色。
请写出化合物B、C、D、E、F及松柏醇的结构。
2．化合物A可有几种立体异构体，请画出化合物A的结构，用*号标出A中的手征中心。
对其全部立体异构体，画出它们的费歇尔（Fischer）投影（以右图为例），并用R或S来表示它们结构中手征中心的绝对构型。
二十二．具有R－CO－CH3结构的化合物与I2在强碱溶液中反应（碘仿反应）：
RCOCH3＋3I2＋4NaOH===RCOONa＋CHI3＋3H2O＋3NaI
（相对原子量：
Ar（H）==1，Ar（C）==12，Ar（O）==16，Ar（Br）==80，Ar（I）==127）
1．某纯聚合物X经分析后知，含C为88.25％，含H为11.75％。
它在稀溶液中分别与溴和臭氧反应。
X热降解生成挥发性液体Y，收率为58％。
Y的沸点为307K，含C为88.25％，含H为11.75％（还生成许多高沸点产物，其中有些来自X的裂解，有些来自Y的狄耳斯一阿德耳型环化作用（Diels－Alder－typecyclizationofY）），Y的蒸气密度为氢的34倍。
Y与溴的反应产物含82.5％Br（质量百分数），Y经臭氧分解后再进行温和反应，生成A和B两产物，其物质的量之比A:
B≈2:
1，只有化合物B有碘访反应。
（l）确定Y的分子式和摩尔质量；
（2）写出Y、A和B的结构式；
（3）写出Y与Br2的反应方程式。
2．13.6gX在催化氢化中消耗了0.2molH2，X先臭氧分解，接着温和还原，生成化合物Z（含60％C，80％H）。
请写出Z的分子式及X的不饱和度。
3．化合物Z与费林氏（Fehlings）溶液进行正反应（即有正结果的反应），Z的温和氧化生成酸C，用KOH水溶液滴定C溶液，以酚酞作指示刑，0.116gC中和了0.001molKOH，在碘仿反应中，2.90gC可生成9.85g碘仿（CHI3）。
另外，碱性滤液酸化后生成化合物E。
（l）求化合物C的摩尔质量；
（2）Z分子中有什么官能团？
4．当加热时，化合物E很容易脱水形成F，当用过量酸化了的乙醇回流时，E和F生成同一化合物G（C8H14O4）。
（l）写出化合物C、E、F、G和Z的结构式；
（2）写出这些变化的反应历程图（不必配平方程式）：
E→F→G
二十三．质子核磁共振谱（PMR）是研究有机化合物结构的最有力手段之一。
在所研究化合物的分子中，每一种结构类型的等价（或称为等性）H原子，在PMR谱中都给出相应的峰（信号）。
谱中峰的强度是与分子中给定类型的H原子数成比例的。
例如，乙醇的PMR谱中有三个信号，其强度比为8:
2:
1。
1．在80℃测得的N，N一二甲基甲酰胺的PMR谱上，观察到两种质子给出的信号；
而在－70℃测定时却能看到三种质子给出的信号，试解释这种差异。
2．在－70℃和80℃所测得的N，N一二甲基甲酰胺的PMR谱上，峰的强度比各为多少？
3．怎样解释N一甲基甲酰胺的PMR谱上，存在着来自6种H原子的信号？
二十四．1．苯的一个同分异构体为五面体棱晶烷，其二元取代物有几个异构体？
写出其结构简式。
2．试举例说明酒精、甘油、苯酚三种化合物中，羟基性质的异同点。
3．天然橡胶是高聚物，结构为
，它是由（写结构式）；
结构单元以1，4碳原子首尾相连生成的。
它经臭氧氧化，再与H2O2反应后，其降解产物的结构式为。
4．氯化氢与3一甲基一1—丁烯加成，写出其产物的结构简式。
二十五．有机分子的构造式中，四价的碳原子以一个、二个、三个或四个单键分别连接一个、二个、三个或四个其它碳原子时，被分别称为伯、仲、叔或季碳原子（也可以分别称为第一、第二、第三或第四碳原子），例如化合物A中有5个伯碳原子，仲、叔、季碳原子各1个。
请回答以下问题：
1．化合物A是汽油燃烧品质抗震性能的参照物，它的学名是。
它的沸点比正辛烷的（填写下列选项的字母）A高；
B．低；
C．相等。
D．不能肯定。
2．用6个叔碳原子和6个伯碳原子（其余为氢原子）建造饱和烃的构造式可能的形式有种
（不考虑顺反异构和光学异构）。
请尽列之。
3．只用8个叔碳原子（其余的为氢原子）建造一个不含烯、炔健的烃的结构式。
二十六．1964年Eaton和Cole报道了一种称为立方烷的化合物，它的分子式为C8H8，核磁共振谱表明其中的碳原子和氢原子的化学环境均无差别。
若用四个重氢（氘）原子取代氢原子而保持碳架不变，则得到的四氘立方烷C8H4D4有异构体。
1．用简图画C8H4D4的所有立体异构体，并用编号法表明是如何得出这些异构体的。
给出异构体的总数。
2．常见的烷的异构体通常有几种类型？
画出的异构体是否都属于同种类型？
3．用五个氘原子取代立方烷分子里的氢原子得到五氘立方烷C8H3D5，其异构体有多少个？
二十七．文献报道：
l，2—二羟基环丁烯二酮是一个强酸。
1．写出它的结构式和电离方程式；
2．为什么它有这么强的酸性？
3．它的酸根C4O42－是何种几何构型的离子？
四个氧原子是否在一平面上？
简述理由；
4．1，2－二氨基环丁烯二酮是由氨基取代上述化合物中两个羟基形成的。
它的碱性比乙二胺强还是弱？
5．二氯二氨合铂有两个几何异构体，一个是顺式，一个是反式，简称顺铂和反铂。
顺铂是一种常用的抗癌药，而反铂没有抗癌作用。
如果用1，2一二氨基环丁烯二酮代管两个NH3与铂配位，生成什么结构的化合物？
有无顺反异构体？
6．若把1，2一二氨基环丁烯二酮上的双键加氢，然后再代替两个NH3与铂配位，生成什么化合物（写出化合物的结构式即可）？
二十八．新近发现了烯烃的一个新反应，当一个H取代烯烃（I）在苯中，用一特殊的催化剂处理时，歧化成（Ⅱ）和（Ⅲ）：
对上述反应，提出两种机理（a和b）。
机理a，转烷基化反应。
机理b，转亚烷基化反应：
试问进行怎样的实验能够区分这两种机理？
一．
二．本题涉及烯、炔、酮、醇、醛等类有机化合物的重要性质．首先从1，l－二溴丙烷的消除反应可知A为丙快，或根据EO3氧化、还原水解生成甲醛和乙醛判断E为丙烯，进而推断其它物质的结构。
三．据题意，A、A’应为溴代烃，脱HBr后得B。
设B为CmHn，计算得m＝2n，故B是单烯烃，A、A’是溴代烷烃。
解得n=4。
那么C应为醇，D为酸C4H8O2，计算其碳氢含量为63.6%，符合题意。
再根据各物质之间的转化，判断出结构简式。
2．5（CH3）2CHCH2OH＋4MnO4－＋12H＋→
5（CH3）2CHCOOH＋4Mn2＋＋11H2O
四．A的不饱和度为1，它不与Br2/CCl4、Na反应，说明A不含C＝C和—OH，且A水解后原分子式增加了两个氢和一个氧，初步判断A也不含羰基，可能是一个环氧化合物。
B与HIO4反应得HCHO和C，故B一定是邻二醇，且一端是羟甲基（—CH3OH），而C可能为醛或酮。
又从C能发生碘仿反应，确定C为一甲基酮，再根据分子式推出C。
五．
六．
七．
（1）极性大的溶剂能使SN1类反应加快；
（2）取代基团不同对SN1类反应快慢无影响；
（3）斥电子能力大的烃基，SN1类反应快；
（4）R占空间的大小对SN1类反应无影响；
（5）含易极化变形的卤素原子的卤代烃易发生SN1类反应。
八．（l）—SO4H的酸性强于—OH的酸性。
九．
十．1．C:
H:
O==5:
12:
1，即X的化学式为C5H12O。
这是饱和醇或醚。
从1H—NMR可知X为醚，是
（CH3）2C—O－CH3。
2．（CH3）2COK＋CH3I→（CH3）2C—O－CH3＋KI
十一．1．烃A中C、H比为：
1:
1；
A与过量HBr在光照下反应生成B，说明是双键与HBr起自由基加成反应，根据B中含溴量为43.18%，可计算出烃A的分子量为104。
烃A的分子式为C8H8，其中不饱和度5，减去一个苯环，还剩下一个双键。
A的结构式为C6H5CH＝CH2，B的结构式为C6H5CH2CH2Br（在光照条件下与HBr的加成是自由基加成，产物为反马氏规则产物）。
C的结构式为：
C6H5CHBr—CH3，这是亲电加成，符合马氏规则。
2．3．在过量KMnO4作用B和C时经酸化可生成BB和CC。
同样，根据BB与CC和0.lmol/L的NaOH反应所消耗的量计算出BB和CC的分子量，验证BB和CC的结构。
MBB==136；
MCC==122。
4．5．反应式
十二．1．（3）2．（3）3．
（2）4．
（2）
5．
（1）
（2）（3）（4）（5）（6）（7）；
（5）（6）（7）（8）（9）
6．（l）
（2）（3）（4）（5）（6）（7）少；
（1）（5）少（6）（7）
7．（a）
（1）少（5）（6）；
（b）
（1）（3）（4）；
（c）（6）（8）；
（d）（11）
8．从任意一层取少量溶液加水，如混溶则该层为水相；
不混溶则为有机相。
9．
（2）10．
（2）；
（1）；
（2）（3）；
（2）
11．27.4g
12．测定产品的沸点或折光率。
13．
（1）在150mL圆底烧瓶中加入20mLH2O，小心加入29mL浓H2SO4混匀，冷至室温，依次加入15g（或18.5mL）n－C4H9OH，25gNaBr和少量沸石；
（2）安装带有气体吸收装置的回流装置，加热回流；
（3）反应结束时改为蒸馏装置蒸出所有有机物；
（4）将馏出液倒入分液漏斗中，分出水相弃去，有机相在分液漏斗中依次用NaHSO3水溶液、浓H2SO4、H2O、NaHCO3水溶液、H2O洗至中性；
（5）分出有机相，用豆粒状无水CaCl2干燥粗产品；
（6）滤掉干燥剂，常压蒸馏粗产品，收集99℃～103℃（或101℃）馏分；
（7）产品称重，计算产率；
（8）测产品的沸点或折射率。
十三．丙二酸与P4O10共热发生脱水反应，从题述条件知A仍含有3个碳原子，从而可判断A的结构式。
升级会员 