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第 1 页 共 9 页 高中化学竞赛辅导练习参考答案和解析

第三章 有机化学

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E O3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．

第 2 页 共 9 页

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：C6H5CH Br—CH3，这是亲电加成，符合马氏规则。

第 3 页 共 9 页 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20mL H2O，小心加入29 mL浓H2SO4混匀，冷至室温，依次加入15g（或 18.5mL）n－C4H9OH，25g NaBr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。

1． C3O2 O＝C＝C＝C＝O

2．C3O2＋2H2O===HOOCCH2COOH

3．C3O2＋2NH3===H2NOCCH2CONH2

4．酸酐类，丙二酸酐

十四．以制醋酸乙烯酯的原料为突破口，推出B的结构，继而根据其转化反应得出结果。醋酸乙烯酯可用醋酸与乙炔或乙烯相互作用制得：

CH3COOH＋HC≡CH→CH3COOCH＝CH2

CH3COOH＋CH2＝CH2＋0.5O2

COONaCHCuClPdCl322；；CH3COOCH＝CH2＋H2O

乙烯或乙炔不能借助于酸性高锰酸钾溶液氧化制得，因此，物质B是醋酸，而物质 A是乙醇（或丙酮）。

十五．A B OHC—CHO C PhSO3H

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（自由基HO·是在Fe2＋、Fe3＋离子存在下，在H2O2的连锁分解反应过程中生成的）

十六．燃烧有机物A（100℃）时得到两种气体，CO2＋H2O（蒸气）==7.73L（0.252mol），冷却到23.5℃时只剩下CO2，4.44 L（0.182mol），H2O 0.07mol

则A中：Wc＋WH==2.324g，此为燃烧前A的重量，故A中只含C、H。A可表示为C13H10 由于 A＋KMnO4→B(唯一产物)且B＋CCl4/Br2→不反应，B＋

十七．1．5KBr＋KBrO4＋6HCl===6KCl＋3Br2＋3HO （1）

第 5 页 共 9 页 （2）

Br2＋2KI===I2＋2KBr （3）

Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2Nal （4）

2．此法只能用于这样的酚，即其中的碳氢健对卤素的反应是活泼的。

3．能得到可靠的结果，但KBr和KBrO3必须保持一定的比例[见反应式（1）]，而且[HCl]＜[Na2S2O2]

4．不影响，因为在反应（3）的情况下，这个中间产物完全破坏了。

5．%100568.1410.9aTbdVxVyVW

6．生成有毒的多氯酚。

十八．

十九．C9H12O分子不饱和度为3，由4．知含苯环；由l．2．知含醇羟某；由6．知羟基在2位碳上。 二十．

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二十一．Br2/CCl4溶液是鉴定双键的常用试剂，进而从其臭氧化及还原产物即可基本推断出松柏醇的结构。这是本题的“突破口”。C、D、E、F则分别是醇和酚与酰卤反应、醇与氢卤酸反应、芳基烷基醚和醇羟基与氢卤酸反应以及酚钠与卤代烷反应的产物。

二十二．l．（l） X和 Y中 C:H==5:8

Y的蒸气密度为氢的34倍，故Y的摩尔质量为68g/mol，从而，Y的分子式为C5H8

（2）C5H8分子中不饱和度为2，Y经臭氧分解再温和反应，生成A和B，且其物质的量之比为A:B≈2:1。只有B有碘仿反应，故B中应合3个碳原子，具有CH3—CO—结构，从而可推出结构式：

第 7 页 共 9 页

（3） （略）

2．化合物Z中 C:H:O==5:8:2

X的最简式为C5H8，X是纯聚合物，其热降解可生成C5H8。C5H8是择发性液体，是X热降解产物中沸点最低的，故可认为C5H8是X的最小结构单元。13.6g X相当于0.2molC5H8，其在催化氢化中消耗了0.2mol H2，故X分子中的每个单元有一个双键。X经臭氧分解，再温和还原，生成Z，可推出Z的分子式为C5H8O2。

3．Z的不饱和度为2，Z与费林氏溶液能反应，说明Z中含 —CHO。又C可发生碘仿反应，C又是由Z温和氧化而生成，故Z中含有CH3—CO— 结构，从而可知C为一元酸。

（l） 0.116g C中和了0.001mol KOH，说明0.116g C中含0.001molH＋，又C是一元酸，故C的摩尔质量为 116g/mol。

（2）Z分子中含醛基和羰基，是酮醛。

2.90g C的物质的量为0.025mol，9.85g碘仿的物质的量为0.025mol，符合题意。

4．（l）据题意可知：

二十三．1．在80℃时，N，N—二甲基甲酰胺分子中的甲基是等价的： (CH3)2N—CHO，即其分子中有两种类型的氢原子，其数目比为6:1．在－70℃时，由于甲基

第 8 页 共 9 页 围绕N—C键的旋转发生困难（），所以有三种不等价氢原子，其数目比为3:3:1。

2．80℃时，两个峰的强度比为6:1；－70℃时，3个峰的强度比为3:3:1。

3．对于CH3NHCHO来说，在低温下同时存在两种不同的结构：

每种结构中都有3种不同类型的氢原子，故在混合物中就有6种不同类型的氢，给出6种信号。

二十四．

2．三种化合物中羟基性质相同点，是羟基上的氢原子都可以被钠还原置换。不同点是羟基上氢原子活泼的程度不同，苯酚中羟基上的氢原子较活泼，它可与碱起反应，它在水溶液中还能电离出一定数量的氢离子而显弱酸性；甘油只与某些金属氢氧化物起反应；乙醇中羟基上的氢原子的活设性更弱。

4．

二十五．1．2，2，4—三甲基戊烷；B； 2．8种：

二十六．C8H4D4有7个异构体。

2．其中（3）、（4）属对映异构体，其余均属非对映异构体，烷无顺反异构体。

3．C8H3D5有3个异构体，其中（2）有对映异构体。

二十七．1．l，2—二羟基环丁烯二酮。

第 9 页 共 9 页 2．强酸性的原因在于：

（1）（A）中—OH属于烯醇式，H＋易电离；

（2）（A）中H＋电离后形成的酸根（B）是一共轭体系，有利于O－上负电荷的分散，增加（B）的稳定性。

（3）C＝O的拉电子性使得（A）中O—H易电离，（B）中O－易分散。

3．平面型构型，四个氧原子应与碳环在同一平面上。原因是要构成共轭体系其先决条件就是原子共平面。

其碱性要比乙二胺弱。可以把其看成与芳香胺相似，由于p－π共轭，可使N原子上电荷密度下降，吸引质子能力（碱性）当然降低。

没有顺反异构体。

二十八．同位素标记法是一种研究有机反应中化学健变化详细而准确的方法，最常用的标记同位素有D、13C和放射的14C。用标记同位素化合物进行下列反应。若按a：

若按b： CH3CH==CHCH3＋CD3CD==CDCD3

2CH3CH==CDCD3 分析产物组成即可区分两种机理。

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《有机化学》教案

《有机化学》教案

《有机化学》 （五校合编，曾昭琼 主编，第四版，高等教育出版社） 课堂教学教案

有机化学 — 1 — 教学教案 《有机化学》教案

使用教材：曾昭琼主编《有机化学》第四版

主讲教师：

第一章 绪 论

学习要求

1．掌握有机化合物的特性。

2．了解共价键理论，掌握共价键的键参数。

3．了解有机化合物按碳架和官能团分类的方法。

第一节 有机化学的研究对象

一．有机化合物(Organic compounds)与有机化学(Organic chemistry)的涵义

有机化合物——碳氢化合物及其衍生物

有机化学——研究碳氢化合物及其衍生物的化学

ORGANIC CHEMISTRY is the study of carbon compounds and their derives.

二、有机化学的产生和发展

1828年以前：有机物和无机物严格区分；

1828年：德国化学家魏勒(F. Wöhler)制得尿素：

氰酸异氰酸无机物有机物(NH4)2SO4 + 2KOCN2NH4OCN + K2SO4NH4OCNNH3 + HOCN重排NH3 + OCNHNH2CONH2

“I must tell you that I can prepare Urea without requiring a kidney or an animal, either man or dog.”

1845年，柯尔伯(H. Kolber) 制得醋酸；

1854年，柏赛罗(M. Berthelot)合成油脂类化合物；

1857年，凯库勒(F. A. Kekulé)和库帕(A. S. Couper)分别提出提出四价的碳原子；

1861年，布特列洛夫提出了化学结构观点；

1865年，凯库勒提出了苯的结构式；

1874年，范特霍夫(J. H. van’t Hoff)和勒贝尔(J. A. Le Bel)分别提出碳四面体学说；

有机化合物中氢原子的化学反应及影响因素分析

有机化合物中氢原子的化学反应及影响因素分析

第5期程秀莲，等:有机化合物中氢原子的化学反应及影响因素分析-119 -有机化合物中氢原子的化学反应及影响因素分析程秀莲，孙志民(沈阳理工大学装备工程学院，辽宁沈阳110159)摘要：由于氢原子所处的分子环境不同，氢原子的性能不同，因此氢原子可与碱发生酸碱反应、可与氧发生氧化反应、可被卤素等原子或 基团取代’pKa；9固5的氢原子可与氢氧化钠或氢氧化钾反应完全；pKa在10与16之间需在不断脱水条件下，反应才能进行到底#pKa =25时需与碱性更强的氨基钠才能反应完全’胺类化合物中与氮相连的氢原子比桂类化合物中与碳相连的氢原子容易被氧化’与饱 和碳原子相连的氢原子易发生卤代反应,与不饱和碳原子相连的氢原子，只有苯环上的氢能反生取代反应,与氮和氧相连的氢原子能被 桂基和酰基取代’ 关键词:氢原子#酸碱反应#氧化反应;取代反应#卩-4共f中图分类号:TQ031 文献标识码：A 文章编号：1008-021X( 2021)05-0119-02Chemical Reaction of Hydrogen Atom in Organic Compounds and Analysis of Influencing FactorsCheng Xiulian, Sun Zhimin( CoegeooEqucpmentEngcneeocngooShenyangLcgongUnceeoscty， Shenyang!110159， Chcna)Abstract:Due to the dOerent molecular environment and dOferent properties of hydrogen atom, hydrogen atom can react with aekaec， oxcdczewcth oxygen， and beoepeaced byhaeogen and otheoatomsoogooups.Hydoogen atomswcth pKa;9.95 can oeact compeeteeywcth sodcum hydooxcdeoopotascum hydooxcde.Theoeactcon can becaoced outoneyundeothecondctcon oocontcnuous dehydoatcon between pKa10 and 16.When pKa=25， ctneedstooeactcompeeteeywcth sodcum amcnowhcch csmooebascc.The hydoogen atomsconnected wcth nctoogen atom cn amcnesaoemooeeasceyoxcdczed than thoseconnected wcth caobon atom cn hydoocaobons.Thehydoogen atom connected wcth thesatuoated caobon atom cseasytobehaeogenated.Foothehydoogen atom connected wcth theunsatuoated caobon atom， oneythehydoogen atom on thebenzeneocngcan beoepeaced and thehydoogen atom connected wcth nctoogen and oxygen can beoepeaced byaekyeand acyegooups.Key words: hydrogen atom ； acid -base reaction ； oxidation ； substitution reaction ； p -4 conjugation氢是有机化合物中最重要的组成元素之一。由于氢原子 所处的分子环境不同，氢原子的性能不同，因此氢原子可与碱 发生酸碱反应、可与氧发生氧化反应、可被卤素等原子或基团 取代。氢原子反应产物有些是重要工业产品，如酯类是重要香 料〔一2*，氯甲基苯衍生物是重要的中间体〔1*，通过中间体架起 不同化合物互相转化的桥梁’氢原子反应从宏观反应产物到微观影响因素都体现着有 机化学独特的原理,分子组成和结构决定有机化合物的性质, 并体现着从量变到质变的哲学原理。有机化学课程特点是内 容多、信息量大、理论性强、知识点零碎［5］，总结分析各类有机 化合物的氢原子的反应及其影响因素，一方面能将零碎的知识 点组织成一个整体，有利于牢固掌握相关知识，另一方面能提 高对有机化学基本理论的理解深度，在分析影响因素的过程 中，将知识转化为能力，提高了运用知识分析问题和解决问题 的能力。1有机化合物中氢原子的分类及其pKa或pKb值根据与氢原子相连的原子不同，主要有以下四类：(1) 与饱和碳原子相连的氢原子，如烷桂和环烷桂中所有 氢原子，及烯桂、烘桂、芳香桂、醛、酮和竣酸等化合物中烷基或 环烷基中的％-氢原子和非％-氢原子；(2) 与不饱和碳原子相连的氢原子，如烯桂、烘桂、芳香桂 和醛等化合物中与不饱和碳原子相连的氢原子；(3) 与氧原子相连的氢原子，如醇、酚和竣酸中与氧原子相 氢原子；(4)与氮原子相连的氢原子，如胺、酰胺和毗咯等含氮有机 物中与氮原子相连的氢原子。氢原子的反应特性与其pKa值或pKb值密切相关,分别见 表1和表2,而pKa值或pKb值的大小与其相连原子的电负性 及 密切 关， 原子 见 3'表1不同氢原子pKa值'6(化合pKa化合pKa乙烷51环戊二烯16乙烯44乙醇155氨38苯酚955乙25邻苯二甲酰亚胺8P丙酮19固乙酸456表2不同氢原子pKb值'6(化合pKb化合物pKb乙3固7K咯135氨45617.5苯胺9.57表3氢原子及与其相连原子的电负性[6]原子电负性原子电负性H27SPC3.5SP3/2P03.5SP2/25N3收稿日期：2020-2-15作者简介:程秀莲(1965$),女，安徽萧县人，教授，硕士研究生，主要从事有机化学教学和环境治理、涂料、粘合剂等精细化学 品的研发

有机化学

有机化学

一、单选题

1.

(4分)

将共价键⑴ C—H ⑵ N—H ⑶ F—H ⑷ O—H按极性由大到小的顺序进行排列为()。

• A. F—H>O—H>N—H>C—H

• B. O—H>F—H>N—H>C—H

• C. O—H>N—H>F—H>C—H

• D. C—H>N—H>O—H>F—H

纠错

得分： 4

知识点：

有机化学

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答案

A

解析

2.

(4分)

用化学方法鉴别蔗糖和麦芽糖。

• A. 加入斐林试剂

• B. 加入溴水

• C. 加入苯肼

• D. 加入碘

纠错 得分： 4

知识点： 有机化学

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答案 A

解析

3.

(4分)

化合物异丙醚、烯丙基异丙醚能使Br2的CCl4溶液褪色的是（）。

• A. 异丙醚

• B. 烯丙基异丙醚

纠错

得分： 4

知识点： 有机化学

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答案 B

解析

4.

(4分)

下列化合物按碱性由强至弱的顺序为（）。

• A.

• B.

• C. • D.

纠错

得分： 0

知识点： 有机化学

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答案 D

解析

5.

(4分)

用R、S构型标示方法标示下列化合物中手性碳原子的构型。

• A. R

• B. S

纠错

得分： 0

知识点： 有机化学

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答案 B

解析

6.

(4分)

化合物CH3CH2CH2NH2中加入HNO2后，发生什么现象？

• A. 有气体出现 • B. 有黄色油状物产生

• C. 无明显现象

纠错

得分： 0

知识点： 有机化学

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答案 A

解析

7.

(4分)

下列化合物中，与HCN反应的活性最高的是（）。

• A.

• B.

• C.

纠错

得分： 0

知识点： 有机化学 收起解析

答案 A

解析

8.

(4分)

下列化合物是否能发生变旋现象。

• A. 可以

• B. 不能

有机化学简答题

有机化学简答题

有机化学简答题

1．画出BrCH2CH2CH2Br 以C1-C2为旋转轴的最稳定和最不稳定的Newman投影式。

2．比较各种碳正离子的稳定性？为什么？

3．乙烯、丙烯、异丁烯在酸催化下与水加成，其反应速度哪个最快？为什么？

答:乙烯 < 丙烯 < 异丁烯。决定于 活性中间体碳正离子的稳定性次序。

4．叁键比双键更不饱和，为什么亲电加成的活性还不如双键大？

答:叁键碳原子sp杂化，双键碳原子sp2杂化。电负性Csp>Csp 2 。 σ键长sp-sp

叁键中形成两个π键的 p 轨道交盖的程度比在双键中更大，结合更紧密。故不易发生给出电子的亲电加成反应。

5．反式二取代环己烷是否一定比顺式结构稳定？

答:不一定。取代基在 e 键上的构象比较稳定。 以二甲基环己烷为例：反式 1,2- 二甲基环己烷和 1,3- 二甲基环己烷的 顺式结构，取代基都可以在 e 键上，此种构象是最稳定的。 （反） -1,2- 二甲基环己烷 （顺） -1,3- 二甲基环己烷

6．如何判断化合物的芳烃性？

答:化合物的芳烃性需要同时符合三个条件：首先π电子数符合 4n+2 ，是一个闭合的大π键，而且在同一个平面上。

7．萘的亲电取代反应往往发生在α位，那么如何制备β位取代物？

答:萘的α位活性比β位大，所以取代反应一般得到的是α位产物。原子在空间上有相互干扰作用，因此α - 萘磺酸是比较不稳定的，在较高 的温度下会转位成β - 萘磺酸，因此萘的其他β - 衍生物往往通过β - 萘磺酸来制取。

8．为什么叔卤烷易发生 SN1 反应，不容易发生 SN2 反应？

答:单分子亲核取代（ SN1 ）反应分两步进行，第一步决定反应速度，中间体为碳正离子，由于烃基是供电子基，叔碳正离子的稳定性大于仲碳正离子和伯正离，子，因而叔卤烷易发生 SN1 反应。双分子亲核取代（ SN2 ）反应一步进行，空间位阻决定反应速度，由于叔 卤烷空间位阻大，因而叔卤烷不易发生 SN2 反应