化學競賽 有機烴類答案

2022-10-15 19:51:05 字數 4146 閱讀 8769

1、2006第2題 (5分) 下列反應在100oc時能順利進行:

iii2-1 給出兩種產物的系統命名。(4分)

2-2 這兩種產物互為下列哪一種異構體?(1分)

a 旋光異構體 b 立體異構體 c 非對映異構體 d 幾何異構體

2-1 若不把氘視為取代基,則

i:(7s,3z,5z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯

ii:(7r,3e,5z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯2分)

或若把氘視為取代基,則

i:(2s,3z,5z)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯

ii:(2r,3z,5e)-2-氘代-6-甲基-3,5-辛二烯2分)

2-2 b(立體異構體

2、2009第7題 (8分) 2023年,合成大師woodward提出了利用化合物a (c10h10)作為前體合成一種特殊的化合物b(c10h6)。化合物a有三種不同化學環境的氫,其數目比為6:3:

1;化合物b分子中所有氫的化學環境相同,b在質譜儀中的自由區場中壽命約為1微秒,在常溫下不能分離得到。三十年後化學家們終於由a合成了第乙個碗形芳香二價陰離子c,[c10h6]2-。化合物c中六個氫的化學環境相同,在一定條件下可以轉化為b。

化合物a轉化為c的過程如下所示:

7-1 a的結構簡式:

其他答案不得分。 (2分)

7-2 b的結構簡式:

或只要答出其中一種,得2分;(2分)

7-3 c的結構簡式:

只要答出其中一種,得2分;(2分)

得1 分

b是否具有芳香性?為什麼?

b不具有芳香性1分)

因為不符合4n + 2規則。 (1分)

3、1999第六題(10分)曾有人用金屬鈉處理化合物a(分子式c5h6br2,含五元環),欲得產物b,而事實上卻得到芳香化合物c(分子式c15h18)。

1.請畫出a、b、c的結構簡式。

2.為什麼該反應得不到b卻得到c?

3.預期用過量酸性高錳酸鉀溶液處理c,得到的產物是d,寫出d的結構式。

【答案】

1.a b c 各2分

若答b的結構式為: 亦給2分

2.要點:b不穩定(2分)

注:前者的炔碳原子通常為sp雜化軌道,線性,環炔的張力太大;後者為反芳香性。

3. 或 (2分)

注:酸性高錳酸鉀溶液氧化芳香環側鏈反應發生在α碳上;該產物可形成分子內氫鍵。

4、(1999.8)(16分)鹽酸普魯卡因是外科常用藥,化學名:對-氨基苯甲酸-β-二乙胺基乙酯鹽酸鹽,結構式如右上。

作為區域性麻醉劑,普魯卡因在傳導麻醉、浸潤麻醉及封閉**中均有良好藥效。它的合成路線如下,請在方框內填入試劑、中間產物或反應條件。

【答案】

甲苯必須先硝化後氧化。若應答為先氧化後硝化,反應試劑正確時,扣4分。

5、(2000、9).(9分) 最近,我國一留美化學家參與合成了一種新型炸藥,它跟三硝基甘油一樣抗打擊、抗震,但一經引爆就發生激烈**,據信是迄今最烈性的非核**品。該炸藥的化學式為c8n8o16,同種元素的原子在分子中是毫無區別的。

1.畫出它的結構式。(4分)

2.寫出它的**反應方程式。(2分)

3.該物質為何是迄今最烈性的非核**品。(3分)

【答案】

1.如右圖所示。答八硝基環辛四烯者也按正確論。

2.c8(no2)8=8co2+4n2

3.①八硝基立方烷分解得到的兩種氣體都是最穩定的化合物;②立方烷的碳架鍵角只有90o,大大小於109°28』(或答:是張力很大的環),因而八硝基立方烷是一種高能化合物, 分解時將釋放大量能量;③八硝基立方烷分解產物完全是氣體,體積膨脹將引起激烈**。

6、2000、11.(8分)已經探明,我國南海跟世界上許多海域一樣,海底有極其豐富的甲烷資源。其總量超過已知蘊藏在我國陸地下的天然氣總量的一半。據報導,這些蘊藏在海底的甲烷是高壓下形成的固體,是外觀像冰的甲烷水合物。

1.試設想,若把它從海底取出,拿到地面上,它將有什麼變化?為什麼?它的晶體是分子晶體、離子晶體還是原子晶體?你作出判斷的根據是什麼?(2分)

2.已知每1立方公尺這種晶體能釋放出164立方公尺的甲烷氣體,試估算晶體中水與甲烷的分子比(不足的資料由自己假設,只要假設得合理均按正確論)。(6分)

【答案】

1.從海底取出的甲烷水合物將融化並放出甲烷氣體,因為該晶體是分子晶體,甲烷分子和水分子都是由有限數目的原子以共價鍵結合的小分子,水分子和甲烷分子之間范德華力,而水分子之間是范德華力和氫鍵。(2分)

2.假設甲烷氣體體積是折合成標準狀況下的資料,則1m3水合物中有甲烷164m3÷22.4m3/kmol=7.32kmol;假設甲烷水合物固體中的水的密度為1g/cm3,則其中有水1m3×1000kg/m3÷18 kg/mol=55.

56kmol;因此有:ch4︰h2o=7.32kmol︰55.

6kmol=1︰7.6。

甲烷水合物的組成可能是6ch4·46h2o(6分)

【說明】

以上是最簡單的參***,設密度為1g/cm3也可包含甲烷,只要答案為ch4·6~9h2o,均可按滿分計。但設密度為0.9g/cm3又包含甲烷則不能認為是合理的(豈不會漂到海面上來?

另外,必須給出解題時的假設,否則不能得滿分。)

7、2008第9題 (7分) 化合物a、b和c互為同分異構體。它們的元素分析資料為:碳 92.

3%, 氫 7.7%。1 mol a在氧氣中充分燃燒產生179.

2 l二氧化碳(標準狀況)。a是芳香化合物,分子中所有的原子共平面;b是具有兩個支鏈的鏈狀化合物,分子中只有兩種不同化學環境的氫原子,偶極矩等於零;c是烷烴,分子中碳原子的化學環境完全相同。

9-1 寫出a、b和c的分子式。

c8h81分)

其他答案不得分。

9-2 畫出a、b和c的結構簡式。

a的結構簡式

或2分)

寫成或鍵線式也得分;苯環畫成也可,其他答案不得分。

b的結構簡式

2分)寫成鍵線式也得分;其他答案不得分。

c的結構簡式

2分)寫成, 或寫成鍵線式,其他答案不得分。

8、2008第10題 (11分) 化合物a、b、c和d互為同分異構體,分子量為136,分子中只含碳、氫、氧,其中氧的含量為23.5%。實驗表明:

化合物a、b、c和d均是一取代芳香化合物,其中a、c和d的芳環側鏈上只含乙個官能團。4個化合物在鹼性條件下可以進行如下反應:

10-1 寫出a、b、c和d的分子式。

c8h8o21分)

10-2 畫出a、b、c和d的結構簡式。

a的結構簡式

或1分)

若寫成c6h5cooch3也得分。

b的結構簡式

或1分)

若寫成c6h5ch2ocho也得分。

c的結構簡式

或1分)

若寫成c6h5ococh3也得分。

d的結構簡式

或1分)

若寫成c6h5ch2cooh也得分。

10-3 a和d分別與naoh溶液發生了哪類反應?

a與naoh溶液發生了酯的鹼性水解反應0.5分)

答鹼性水解反應、酯的水解反應或水解反應、皂化、取代反應也得0.5分。

d與naoh溶液發生了酸鹼中和反應0.5分)

答酸鹼反應或中和反應也得0.5分;其他答案不得分。

10-4 寫出h分子中官能團的名稱。

醛基和羧基各0.5分共1分)

10-5 現有如下溶液:hcl、hno3、nh3 h2o、naoh、nahco3、飽和br2水、fecl3和nh4cl。從中選擇合適試劑,設計一種實驗方案,鑑別e、g和i。

由題目給出的資訊可推出:e是苯甲酸,g是苯甲醇,i是苯酚。根據所給試劑,可採用如下方案鑑定。

方案1:

取3個試管,各加2ml水,分別將少許e、g、i加入試管中,再各加1-2滴fecl3 溶液,呈現藍紫色的試管中的化合物為苯酚i2分)

另取2個試管,各加適量naoh溶液,分別將e和g加入試管中,充分振盪後,不溶於naoh溶液的化合物為苯甲醇g,溶於naoh溶液的化合物為苯甲酸e。

(2分)

方案2:

取3個試管,各加2ml水,分別將少許e、g、i加入試管中,再各加幾滴溴水,產生白色沉澱的試管中的化合物為苯酚i2分)

另取2個試管,各加適量naoh溶液,分別將e和g加入試管中,充分振盪後,不溶於naoh溶液的為苯甲醇g。溶於naoh溶液的為苯甲酸e2分)

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