高中化学奥赛培训教程全集之有机化学.docx

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高中化学奥赛培训教程全集之有机化学

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：

①指出一级、二级、三级碳原子各一个。

②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C2—C3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E—Z命名法命名。

解析：

6、用化学方法鉴别下列化合物：

CH3CH2CH2CH3，CH3CH2CH=CH2，CH3CH2C≡CH。

解析：

（1）用Br2，CH3CH2CH=CH2与CH3CH2C≡CH可褪色，CH3CH2CH2CH3不反应。

（2）用[Ag（NH3）2]+溶液，CH3CH2C≡CH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。

CH3C≡CH

CH3CH=CH2

CH3CH2CH2OH

（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。

HC≡CH＋HC≡CH

HC≡C－CH=CH2

8、命名下例脂环烃。

解析：

（I）是螺环烃，名称为5－乙基螺[2·4]庚烷，（II）的名称为6－甲基双环[3·2·2]壬烷，（III）的名称为8，8－二甲基双环[3·2·1]辛烷，（IV）的名称为双环[2·2·2]—2，5，7－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）A＋H2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行，试推测在B＋2H2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1moLH2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1molH2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1molH2后，破坏了原A的共轭结构，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。

①保持一个苯环结构，加成1molH2的结构有两种：

②保持一个苯环中两个双键不动的加成法有四种：

③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2molH2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）A＋H2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A1.37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CnH2n＋1Br，据题意

CnH2n＋1Br

CnH2n＋1MgBr

CnH2n＋2

14n＋8114n

1.370.58

（14n＋81）︰1.37=14n︰0.58n=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β—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。

氯化苄立即生成白色沉淀，对氯甲苯不反应，β—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）α－溴丙烯。

（3）1，3—二氯—2—丙醇。

（4）2，3一二氯丙醇。

解析：

（1）CH3CH2CH2I

CH3CH=CH2

（2）CH3CH2CH2I

CH3CH=CH2

CH2BrCH=CH2

（3）CH3CH2CH2I

CH3CH=CH2

CH2ClCH=CH2

CH2ClCHOHCH2Cl

（4）CH3CH2CH2I

CH3CH=CH2

CH2OHCH=CH2

CH2OHCHClCH2Cl

4、（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、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）2CHBr

（CH3）2CHMgBr

（CH3）2CHCH2CH2OMgX

（CH3）2CHCH2CH2OH

7、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I2＋NaOH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：

F3CCOOH>ClCH2COOH>CH3COOH>C6H5OH>C2H5OH。

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