高中化学奥赛培训教程全集---之有机化学(共47页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上黄冈中学化学奥赛培训教程系列(精美word版)有机化学第一节 有机化学基本概念和烃1、下列构造式中:指出一级、二级、三级碳原子各一个。圈出一级烷基、二级烷基、三级烷基各一个。解析:2、已知下列化合物的结构简式为:(1)CH3CHClCHClCH3 (2)CH3CHBrCHClF(3)分别用透视式、纽曼式写出其优势构象。解析:用透视式和纽曼式表示构象,应选择C2C3间化学键为键轴,其余原子、原子团相当于取代基。这四个化合物透视式的优势构象为(见图)其纽曼式的优势构象见图3、(2000年广东省模拟题)用烃A分子式为C10H16,将其进行臭氧化后,水解得到HCHO和A催化加
2、氢后得烃B,B化学式为C10H20,分子中有一个六元环,用键线式写出A,B的结构。解析:从A催化加氢生成的B的化学式可推知,原A分子中有两个C=C键和一个六元环。从水解产物可知,C1与C6就是原碳环连接之处HCHO的羰基,只能由C3支链上双键臭氧化水解生成。所以A的结构为,B的结构为。4、下列化合物若有顺反异构,写出异构体并用顺、反及E、Z名称命名。5、(河南省98年竞赛题)写出符合C6H10的所有共轭二烯烃的异构体,并用EZ命名法命名。解析:6、用化学方法鉴别下列化合物:CH3CH2CH2CH3,CH3CH2CH=CH2,CH3CH2CCH。解析:(1)用Br2,CH3CH2CH=CH2与C
3、H3CH2CCH可褪色,CH3CH2CH2CH3不反应。(2)用Ag(NH3)2+溶液,CH3CH2CCH可生成白色沉淀,CH3CH2CH=CH2不反应。7、以乙炔或丙炔为原料合成:(1)正丙醇。(2)解析:(1)通常制醇可考虑烯的水化,烯烃水化时只能得仲醇,要得伯醇只有用硼氢化反应才行。所以应用两炔为原料,先催化成烯,再与乙硼烷反应。CH3CCHCH3CH=CH2CH3CH2CH2OH(2)产物为4个碳原子,所以先考虑乙炔的二聚,生成乙烯基乙炔,而炔烃水化可生成羰基。HCCHHCCHHCCCH=CH28、命名下例脂环烃。解析:(I)是螺环烃,名称为5乙基螺24庚烷,(II)的名称为6甲基双环
4、322壬烷,(III)的名称为8,8二甲基双环321辛烷,(IV)的名称为双环2222,5,7辛三烷。9、写出下列化合物的一对构象异构体,指出哪一个是优势构象。解析:(1)取代基在1,3位是一个反式结构应有两种构象(如下图)两个基团,一个处于a键另一个处于e键,由于大基团处于e键较稳定,所以两种构象中a为优势构象。(2)取代基在环的1,4位,也是反式结构,也有两种构象,a式中基团均在a键,b式中基团均在e键,所以b式为优势构象。(3)取代基在环的1,3位,是顺式异构体,在a式与b式两种构象中,b式为优势构象。10、将下列各组化合物按取代反应由易到难顺序排列。解析:(1)组中,甲苯的苯环由于甲基
5、的斥电子效应,电子云密度比普通苯环大,所以更易取代。硝基是强吸电子在,可降低苯环电子云密度,使苯环难于取代,硝基越多取代越难,所以顺序为(2)第一类定位基定位效应越强,苯环电子云密度越大越易取代,第二类定位基定位效应越强苯环电子云密度越小,越难取代。所以顺序为11、将下列化合物硝化,试用箭头表示硝基进入的位置(指主产物)。解析:12、在沥青的气体中存有稠环芳烃,其中一些可视为萘(A)、芘(B)、蒽并蒽(C)的同系物,同样,原子增加还可以有D、E等。(1)试推测该系列化合物中,碳的最大质量分数。(2)AH2反应可能有多少种产物生成?它们之中哪一种是热力学最稳定的?(3)设氢化反应在相邻的位置上进
6、行,试推测在B2H2的反应中,哪种产物最稳定?解析:(1)可从A、B、C的分子式入手。A、B、C的分子式分别为C10H8、C16、H10、C22H12。按A、B、C的顺序递增C6H2,所以,该系列化合物的分子式可表示为:C10H8(C6H2)n,n为正整数,当n趋向无穷大时,化合物的含碳量最高。即:(2)A为大的共轭体系。十个位置中(如图所示),每个位置都可加上一个氢原子,当A与1 moL H2加成时,两个氢原子似乎可加到十个位置的任意两个位置上,但要注意,加上1 mol H2后,还有4个双键,必须满足碳原子间能构成4个双键,但不能1、3加成,因为在1、3位加上一个氢原子后,1、3碳上都形成了
7、四个键,而碳2上只形成了三个键,又无法跟邻近的碳原子构成双键,故不能有这种加成方法。由于可加成的位置比较多,必须按一定顺序进行,否则容易出现漏写和重写。同时须注意,A是一个对称结构,存在x、y两根对称轴,处于对称位置上的双键,加成后得到相同的产物。如1、2加成与6、7加成,2、3加成与7、6加成都会得到相同的产物。可先写出连位加氢的结构,连拉加氢有1、2,2、3,9、10,1、9四种加法,须注意共轭体系中双键的转移,其产物结构分别为:再写不连位加氢的结构,不连位加氢有1、4,1、5,1、7,2、6,2、10五种加法,其结构分别如下:另外,还可这样考虑,加成1 mol H2后,破坏了原A的共轭结
8、构,加两个氢原子后,由于有多种加法,就可能形成多种产物,有多少种加法,就会生成多少种产物。反之,有多少种产物,则有多少种加法。能否直接判断有多少种产物?是可以的。即为产物在结构中形成四个双键,只需写出其所有的同分异构体,即可知道产物有多少种。我们可按一定的顺序来书写同分异构体。保持一个苯环结构,加成1 mol H2的结构有两种:保持一个苯环中两个双键不动的加成法有四种:原来结构全部被破坏的有三种:当然还有多种其他的分类方法,都可顺利地写出九种异构体。在九种产物中,热力学最稳定的产物是哪一种呢?考虑稳定性,可从双键的共轭情况入手,整个体系共轭得越好,结构就越稳定,同时注意,苯环是非常稳定的特殊共
9、轭体系。九种异构体中,含有苯环的有两种,四个双键全处于共轭状态的有五种,当然是既含有苯环又使四个双键全部处于共轭状态的结构最稳定。所以,最稳定的结构为:(3)B分子结构中,共含有八个双键,加成2 mol H2后,还剩六个双键,六个双键构成两个苯环结构时,结构最稳定。结构式如下:答案:(1)该系列化合物中,碳的最大质量分数为:(2)AH2反应可能有九种产物生成,热力学最稳定的异构体为:(3)最稳定的产物是:第二节 烃的衍生物1、某一溴代烷A 1.37克在干燥乙醚中与镁作用,然后加入水,结果产生0.58克气态烃B。A溴代可生成三种二溴代物同分异构体,求A、B结构简式。解析:设分子式CnH2n1Br
10、,据题意CnH2n1BrCnH2n1MgBr CnH2n214n81 14n1.37 0.58(14n81)1.37=14n0.58 n=4因为A能生成三种二溴代物,故A为(CH3)2CHCH2Br, B为(CH3)2CHCH3。2、(2005年江苏集训题)用化学方法区别下列各组化合物:(1)1溴1戊烯、3溴1戊烯和4溴1戊烯。(2)对氯甲苯、氯化苄和氯乙苯。解析:(1)用AgNO3乙醇溶液。1溴1戊烯是乙烯式卤代烃,与AgNO3溶液不反应,3溴1戊烯是烯丙式卤代烃与AgNO3溶液立即生成淡黄色沉淀,4溴1戊烯是孤立式卤代烯烃,性质与卤烷相似,需加热后才生成沉淀。(2)用AgNO3乙醇溶液。氯
11、化苄立即生成白色沉淀,对氯甲苯不反应,氯乙苯加热后生成白色沉淀。3、(2005年河南省集训题)以1碘丙烷制取下列物质。(1)异丙醇。(2)溴丙烯。(3)1,3二氯2丙醇。(4)2,3一二氯丙醇。解析:(1)CH3CH2CH2ICH3CH=CH2(2)CH3CH2CH2ICH3CH=CH2CH2BrCH=CH2(3)CH3CH2CH2ICH3CH=CH2CH2ClCH=CH2CH2ClCHOHCH2Cl(4)CH3CH2CH2ICH3CH=CH2CH2OHCH=CH2CH2OHCHClCH2Cl4、(2005年山东省集训题)用化学方法区别下列化合物:(1)乙醇、2丙醇、2甲基2丙醇,(2)乙醇、
12、乙醚、氯乙烷。解析:(1)用卢卡斯试剂,2甲基2丙醇立即变浑浊,2丙醇数分钟后党浊,乙醇无现象。(2)能与金属钠反应生成气体的为乙醇,余下的能溶于浓硫酸的是乙醚,无现象为氯乙烷。5、(2005年山东省集训题)化合物A的分子式为C5H11Br,和NaOH溶液共热后生成C5H12O(B),B具有旋光性,可和钠反应生成H2,B和浓硫酸生成C5H10(C),臭氧化后得丙酮和乙醛,写出A、B、C结构简式。解析:可采用逆推方式,从臭氧化产物可知C是。在几步反应中碳链未变,所以A为B为6、(2001年山西省集训题)以乙烯和2丙醇为原料合成3甲基1丁醇。解析:CH2=CH2(CH3)2CHOH(CH3)2CH
13、Br(CH3)2CHMgBr (CH3)2CHCH2CH2OMgX(CH3)2CHCH2CH2OH7、以化学方法鉴别下列化合物:乙苯,苯乙醚,对乙基苯酚,1苯基乙醇。解析:先用NaOH溶液,能溶解于NaOH溶液的是对乙基苯酚,加入金属钠有气体生成的是1苯基乙醇。也可用卢卡斯试剂,数分钟后有浑浊,能溶于浓酸的是苯乙醚,剩余的为乙苯。8、下列化合中,哪些可形成分子内氢键?哪些可形成分子间氢键?(1)对苯二酚。(2)邻苯二酚。(3)邻甲苯酚。(4)邻氟苯酚。解析:能形成分子内氢键的为邻苯二酚和邻氟苯酚。对苯二酚两个羟基位置较远,不能形成分子内氢键,只可形成分子间氢键。邻甲苯酚的甲基无形成氢键能力,只
14、能形成分子间氢键。9、(2005年黄冈中学培训题)以苯为主要原料制取苯甲醚。解析:以苯为主要原料制取解析:10、用简便方法鉴别下列化合物:(1)3戊醇。(2)2戊酮。(3)戊醛。(4)3戊酮。(5)苯甲醇。(6)2戊醇。解析:(2)、(3)、(4)、(5)可与2,4二硝基苯肼生成有色苯腙,其中(3)、(5)可与多伦试剂生成银镜,而(5)不能与斐林试剂反应。在(2)和(4)中,(2)可发生碘仿反应,(4)不是甲基酮不能反应。(1)和(6)中,(6)可与I2NaOH发生碘仿反应。11、(2005年黄冈中学强化题)以苯为原料和必要的无机试剂合成己二醛。解析:12、化合物A(C5H12O)有旋光性,它
15、在碱性KMnO4溶液作用下生成B(C5H10O),B无旋光性。B与正丙基溴化镁反应,水解后得C,C经拆分可得互为镜象的两个异构体,推测A、B、C的结构。解析:A从组成和题意可知为醇。碳五的醇有光学活性的只有2戊醇和3甲基2丁醇,氧化后成酮。2戊醇氧化后的酮与正丙基溴化镁反应不可能有光学活性物质生成(2戊酮羰基碳上有两个正丙基),所以A只可能是3甲基2丁醇。反应为:13、比较下列各物质酸性的强弱。(1)C6H5OH。(2)CH3COOH。(3)F3CCOOH。(4)ClCH2COOH。(5)C2H5OH。解析:卤代酸由于诱导效应,酸性强于羧酸,卤原子多酸性更强。所以酸性从强到弱顺序为:F3CCO
16、OHClCH2COOHCH3COOHC6H5OHC2H5OH。14、(2005年黄冈中学强化训练题)用化学方法区别下列各组化合物。(1)甲酸、乙酸、丙二酸。(2)解析:(1)取样品加热,有气体生成且可使石灰水浑浊的是丙二酸,剩余两种,中和后可与多伦试剂反应生成银镜的为甲酸,还有一种则为乙酸。(2)能与FeCl3溶液显色的是邻羟基苯甲酸,能与NaHCO3溶液生成气体的为苯甲酸,还有一种为苯甲醇。15、试以乙醇为原料合成丁酸。解析:16、用化学方法区别下列化合物:(1)乙酰氯。(2)乙酸酐。(3)氯乙烷。解析:加水后与水不发生反应的为氯乙烷;加水后滴入AgNO3溶液有白色沉淀的是氯乙酸;加水后是酸
17、性,但不能和AgNO3溶液生成白色沉淀的是乙酸酐。17、用丙二酸酯法合成己二酸。解析:丙二酸二乙酯为原料合成羧酸,它本身最后只剩下两个碳原子,其中一个是羧基,要得到二元酸则必需用两分子丙二醇二乙酯和二元卤代烃作用才行,所以可用1,2二溴乙烷。18、由乙醇为原料合成3甲基2戊酮。解析:3甲基2戊酮是一个甲基酮,故可用乙酰乙酸乙酯法来合成,因为本题未允许用其他有机物,所以除无机原料和催化剂外,所用有机试剂均需自己制备。C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H52C2H5OH2Na2C2H5ONaH2C2H5OHSOCl2C2H5ClSO2HClC2H5OHC2H42HCHOCH3OHCH3Br
18、CH3COOC2H5CH2(COOC2H5)2CH3COCH2COOC2H519、比较下列各组化合物的碱性。(1)苯胺、乙胺、二乙胺、二苯胺。(2)解析:(1)胺的碱性为脂肪促胺强于伯胺、强于芳胺,所以碱性从强到弱的顺序为二乙胺乙胺苯胺二苯胺。(2)芳胺芳环上若有斥电子基可增强碱性,若有吸电子基则减弱碱性,所以碱性从强到弱顺序为:20、下列化合物如何提纯?三乙胺中含少量乙胺和二乙胺。解析:三乙胺为叔胺,杂质为伯胺和仲胺,可先加入足量乙酰氯,乙胺和二乙胺生成酰化物,三乙胺氮原子上无氢不反应,加入盐酸和三乙胺生成盐酸盐,用乙醚提取酰化物,分液后,将盐酸盐用碱中和再蒸馏即得三乙胺。21、用RS法标记
19、下列化合物中的手性碳原子的构型。解析:(1)先变成费歇尔投影式。(2)投影式为:(3)先变换成透视式,再变换成投影式。22、用“*”标出下列化合物中手性碳原子,有顺反异构时写出其顺、反异构体并命名。(1)CH2BrCHDCH2Cl (2)HOOCCHOHCOOH(3) (4)CH3CHOHCH2CH3解析:(1)H与D是不同的氢原子,所以C2是手性碳原子。CH2BrCHDCH2Cl。(2)分子对称,无手性碳原子。(4)C2为手性碳原子。23、写出分子式为C3H6BrCl的所有异构体的结构简式,用“*”号标出手性碳原子,用投影式表示各对映体,并指出RS构型。解析:(I),CH3CBrClCH3,
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- 高中化学 培训 教程 全集 有机化学 47
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