高中有机化学竞赛辅导练习

第1页共25页高中化学竞赛辅导练习有机化学一．某一乡镇企业以甲苯和氯气为原料（物质的量之比为1:1），用紫外线照射以合成一氯甲苯（苄氯），设备采用搪瓷反应釜。为使反应均匀进行，使用铁搅拌器进行搅拌。反应结束后，发现一氯甲苯的产率不高，而且得到了其它产物。试说明原因，并写出有关化学反应方程式。二．1，1一二溴丙烷在过量的KOH乙醇溶液中加热生成物质A（C3H4）该物质在气相光照或CCl4溶液中均可与氯气反应，在HgSO4－H2SO4的水溶液中与水反应生成物质B（C3H4O），B不能发生很镜反应，但B的同分异构体C却可以；B能发生碘仿反应，但C却不能。B能在Pt的存在下与H2反应生成物质D（C3H8O），D在浓硫酸存在下加热形成物质E（C3H6），E与O3反应，然后在Zn存在下水解，形成物质F（CH2O）和物质G（C2H4O），其中F的水溶液俗称“福尔马林”，G与CrO3在酸性介质中反应生成醋酸。试根据以上过程写出A～G的结构简式。三．两个有机化合物A和A’，互为同分异构体，其元素分析都含溴58.4％（其它元素数据不全，下同）。A、A’在浓KOH（或NaOH）的乙醇溶液中强热都得到气态化合物B，B含碳85.7％。B跟浓HBr作用得到化合物A’。将A、A’分别跟稀NaOH溶液微微加热，A得到C；A’得到C’。C可以被KMnO4酸性溶液氧化得到酸性化合物D，D中含碳氢共63.6％；而在同样条件下C’却不被氧化。1．试写出A、A’、B、C、C’、D的结构简式，并据此画一框图，表示它们之间的联系，但是不必写反应条件。2．试写出C～D的氧化反应的离子方程式。四．化合物A（C5H10O）不溶于水，它不与Br2／CCl4溶液及金属钠反应，与稀酸反应生成化合物B（C5H12O2）。B与高碘酸反应得甲醛和化合物C（C4H8O），C可发生碘仿反应。试推测化合物A、B、C的结构式并写出有关的反应式。第2页共25页五．完成下列反应中括号内的反应条件或产物（D为氢的同位素）：六．写出下列反应的方程式，并画出产物A～H的结构式。七．卤代烃R3C－X的取代反应是指其分子中的X原子被其它基团代替的反应，其反应历程大致可分为单分子反应历程（SN1）和双分子反应历程（SN2）两类。SN1反应历程的整个反应分两步进行的。第一步是被取代的卤原子X与烃基团的共价键发生异裂，共用电子对全部转向卤原子，形成X－；而与之相连的烃基碳原子则带一个正电荷，变为R3C＋，称谓正碳离子。第二步是正碳离子与取代基团连接，形成新的物质。在这两步过程中，第一步进行得很慢，第二步进行得很快。即生成正碳离子的过程很慢，正碳离子一旦生成，立即就会与取代基结合。因而整个反应的快慢，完全取决于第一步的快慢。影响卤代烃取代反应快慢的因素很多。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）：。第3页共25页八．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OH2—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）；—OH2D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。第4页共25页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。第5页共25页十二．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42SOHCH3CH2CH＝CH2＋H2O2n－C4H9OH42SOH(n－C4H9)2O＋H2OH2SO4＋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）250mL2．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。第6页共25页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）NaHCO35．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CaCl210．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。第7页共25页十四．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。第8页共25页十七．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，