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高 中 奥 赛 纲 要

高 中 奥 赛 纲 要. （练习题解析）. 汪 毓 海. 中和当量. 例：. 试推测中和当量 =45 ±1 的有机酸的结构。若 RT 下该酸是液体为何酸？ 若该酸在 RT 下为固体又为何酸？. 解：. -CO 2 H ＝ 12+16 ×2 ＋ 1=45. n ＝ 0. 1+14×n+45 ＝ 45±1. HCO 2 H( 液体 ). 若为固体： (45±1) ×2=90±2 HO 2 CCO 2 H. 若为固体： HO 2 CCO 2 H. A. B. C. 例：.

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  1. 高 中 奥 赛 纲 要 （练习题解析） 汪 毓 海

  2. 中和当量 例： 试推测中和当量=45±1的有机酸的结构。若RT下该酸是液体为何酸？若该酸在RT下为固体又为何酸？ 解： -CO2H＝12+16×2＋1=45 n ＝ 0 1+14×n+45 ＝ 45±1 HCO2H(液体) 若为固体： (45±1) ×2=90±2HO2CCO2H 若为固体： HO2CCO2H

  3. A B C 例： 苯甲醛在浓NaOH溶液作用下发生康尼扎罗反应后的氧化产物是，还原产物是。将上述两产物在一定条件下与浓硫酸共热，其反应产物是。 苯甲酸 苯甲醇 苯甲酸苯甲酯 例： 有A、B、C三种有机物，化学式均为C3H6O2。 A既能和金属钠反应放出氢气，又能和碳酸钠反应放出二氧化碳； B、C既不能和金属钠反应放出氢气，也不能和碳酸钠反应，但可与NaOH溶液共热生成两种有机物。 C可以和硝酸银的氨溶液反应生成美丽的银镜而B不能。试写出A、B、C三种有机物的结构式。 n:4价原子数，t：3价原子数，m：1价原子数， 答：

  4. 例： 某烃能与Br2反应生成三种一溴代物。8.6g烃进行溴代反应完全转化成一溴代物时，将放出的气体通入500mL0. 2mol/L的NaOH溶液中，恰好完全中和。该烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。试写出该烃的结构简式。 分子式：C6H14 有3种不同化学环境的氢的烃为:

  5. 乙和丙在氢氧化钠溶液中加热后可水解 酯 例： 化合物甲、乙、丙分子式均为C3H6O2,甲与NaHCO3作用放出CO2,乙和丙则不能，但在氢氧化钠溶液中加热后可水解，在乙的水解液蒸镏出的液体有碘仿反应。试推测甲、乙、丙的结构。 解： 甲与NaHCO3作用放出CO2, 甲为丙酸：CH3CH2CO2H。 甲酸乙酯 乙酸甲酯 乙的水解液蒸镏出的液体有碘仿反应 甲酸乙酯 HCO2CH2CH3 丙为乙酸甲酯 : H3CCO2CH3

  6. 1molH2/Pt i)O3 ii)Zn/H2O 催化氢化 某芳烃 例： 化合物A分子式为C10H16，在催化氢化时可吸收1摩儿氢气得B,B也可由某芳烃彻底氢化得到。A经臭氧氧化后中性水解得到C,分子式C10H16O2,C不与托伦试剂[Ag(NH3)2NO3]反应。请写出化合物A、B、C的结构简式。 分析： B(C10H18) A(C10H16) (C10芳烃) C 不与托伦试剂反应

  7. A为酯 M=242 例： 某化合物A的m.p.53℃,质谱给出分子离子峰m/e=480， A中不含卤素、氮和硫，不溶于水，易溶于有机溶剂。 A用NaOH水溶液皂化，得到一个不溶于水的化合物B。用有机溶剂萃取B后的水相经酸化得到一白色固体C。 C不溶于水， m.p.62±1℃, B和C经NMR检测均为直链化合物。 B用铬酸氧化得到一个M=242羧酸。试给出化合物A 、B、 C的结构式。 解： A→皂化→B(醇或酸) + C (酸或醇) ∵B→氧化→酸， ∴ B为醇 242＝15+14×n＋45 ∴ B为CH3(CH2)13CH2OH ∴C为CH3(CH2)15CO2H ∴ MC=480-14×15=270 故：A为CH3(CH2)15CO2 CH2(CH2)13CH3

  8. D E 马尿酸 例： 从马尿中可提取到一种白色固体(m.p.190℃)——马尿酸,质谱给出分子离子峰m/e=179。当其与稀盐酸回流，得到两种晶体D和E。 D微溶于水, (m.p.190℃),M=122,不使Br2/CCl4溶液和KMnO4溶液褪色。但与NaHCO3作用放出CO2。E溶于水，用标准NaOH滴定时发现有酸、碱两种基团，其元素分析含N，相对分子量为75。试给出马尿酸的结构式。 答： （氨基酸的两性）

  9. (A)C6H12O 氧化 (B)C6H10O4(碳数未变) 能溶于氢氧化钠溶液 酸性基 例： 化合物A分子式为C6H12O,氧化后得(B)C6H10O4。(B)能溶于氢氧化钠溶液，若与乙酐(脱水剂)一起蒸馏则得化合物(C)。 (C)能与苯肼作用。用锌汞齐/盐酸处理得化合物(D)。后者的分子式为C5H10。试推测A、B、C和D的构造式。 解： 开环反应 C B A D !

  10. 链式果糖 赖氨酸 例： 据报道，牛奶与水解糖中的果糖一起加热，牛奶中的赖氨酸会与果糖反应生成有毒害作用的加成物，若将果糖加于加热后的牛奶中则会避免有毒害作用的物质产生。请写出赖氨酸与果糖反应的化学反应方程式。

  11. 例：俄罗斯解救人质使用的神经性麻醉剂芬太尼(A)的分子式为C22H27N2O. 结构式： 用IUPAC法命名上述化合物。 答： 4-N'-苯基丙酰氨基-N-苯乙基环戊胺

  12. 1) 2) 完成下列反应：

  13. 例：聚乙炔具有导电性，是导电性高分子化合物。它有两种可能的构型。请写出聚乙炔的这两种构型式。例：聚乙炔具有导电性，是导电性高分子化合物。它有两种可能的构型。请写出聚乙炔的这两种构型式。 全Z-型聚乙炔 全E-型聚乙炔

  14. 有A、B、C、D、E、F六种化合物，它们是烃或烃的衍生物，在一定条件下有如下图的转化关系。有A、B、C、D、E、F六种化合物，它们是烃或烃的衍生物，在一定条件下有如下图的转化关系。 A可氧化成D。A的气体与相同条件下一氧化碳的密度相同。 B与碱溶液共煮可得物质C和无机盐G,在反应后的溶液中加入稀硝酸到酸性，再加硝酸银溶液得浅黄色沉淀。请写出A 、B、C、D、E、F六种化合物的结构简式及各步反应条件。 例：

  15. 28 =2 MA=MCO=28 A(气体)密度＝CO密度 14 B为溴代烃 B的结构式：CH3-CH2Br, D的结构式：CH3CHO A氧化成D,且C D E 分析： ∴A的分子式：C2H4 , A的结构式：CH2=CH2 无机盐G酸化到酸性加硝酸银得浅黄色沉淀 AgBr 则:C应为醇：CH3CH2OH E最高氧化态：CH3CO2H F的结构式：CH3CO2CH2CH3 注意：哪些反应是可逆反应，哪些是可以相互转换的 反应！

  16. 例： 某化合物A(C33H30)，经催化氢化得到B(C33H36),与过量的酸性高锰酸钾作用得到1mol g-羰基戊酸、2mol二苯甲酮，同时有气体产生。请写出A 、B的可能结构简式。 解：

  17. 且可能有两个芳环 例： 化合物A、B分子式均为C20H26，它们均不能由烯烃催化氢化得到。在光照下和氯气反应生成一氯代物时，A只得到一种产物，而B得到两种产物；但在铁粉催化下氯气反应生成一氯代物时， A、B却都可以得到两种产物。请写出A 、B的结构简式。 分析： ＝8 C20H26 高不饱和度 有芳环 光照、铁粉催化均与氯气反应（取代） 芳环取代侧链取代 分子结构有较高对称性 取代产物数 A、B均不能由烯烃催化氢化得到 芳环侧链是甲基或有 4°碳

  18. 铁粉催化氯代 光照氯代 光照氯代 铁粉催化氯代 A： B：

  19. 例： 化合物A分子式为C3H2O2，可溶于碱。A与Cu(NH3)2NO3反应得到转红色沉淀B。请写出A 、B的结构简式。 A B 例： 化合物A分子式为C3O2，可由丙二酸脱水制得，它与水反应可得丙二酸，和乙醇反应可得丙二酸二乙酯。A与Cu(NH3)2NO3反应得到转红色沉淀。请写出该化合物的结构简式。 丙二烯醛

  20. 例： 有A、B两种烃的含氧衍生物，它们具有相同的组成。 A的相对分子量为44， B的相对分子量为88。 A有银镜反应，B没有。A经银镜反应生成C。B可在酸或碱的催化下与水生成C和D，而D在Ag或Cu的催化下可被空气氧化为A。C的钠盐(无水)和碱石灰混合后加强热，可得一个气态烃，相对分子量为16。请给出A、B、C、D的结构简式和名称，并列出上述反应式。 分析： A经银镜反应生成C A为醛or甲酸， A的相对分子量为44，A不为甲酸为醛且为乙醛， C定为羧酸， A、B相同的组成 A、B相同的组成，分子量相差一倍 B的分子式：C4H8O2 B可水解为C和D D为乙醇

  21. 答： A：CH3CHO B：CH3CO2CH2CH3 C：CH3CO2H C：CH3CH2OH

  22. 例： 某芳烃分子式为C9H12，用K2Cr2O7/H+氧化后得一种二元酸。将原芳烃进行硝化得两种一元硝化产物。试写出该烃的结构简式，并列出上述反应式。 一元硝化产物 4种 3种 2种

  23. 例： 甲、乙、丙三种芳烃分子式均为C9H12，氧化时甲得一元羧酸，乙得二元羧酸，丙得三元羧酸。但经硝化时，甲得到三种、乙得到两种、丙仅得到一种一元硝化产物。试写出甲、乙、丙三者的结构简式。

  24. 例： 在叔丁醇中加入金属钠，当钠耗尽后，在反应混合液中加入溴乙烷，这时可得到C6H14O;如在乙醇与金属钠反应的混合液中加入2-溴-2-甲基丙烷，则有气体产生，在留下的混合液中仅有乙醇一种有机物。写出所有的反应式，并解释这两个反应。 1°卤代烃 亲核取代产物 3°卤代烃 消除产物

  25. 例：下图所示有机分子中，苯环可以碳—碳单键为轴旋转，无论苯环如何旋转，在含有一个苯环的平面内至少含有的碳原子数是（ ）。 9 (A) 7 (B) 8 (C) 9 (D) 10

  26. 例：科学家艾哈迈德·泽维尔运用激光技术观察化学反应时，证实了光能诱发下列变化：例：科学家艾哈迈德·泽维尔运用激光技术观察化学反应时，证实了光能诱发下列变化： • 这一事实可用于解释人眼的夜视功能。有关x、y的叙述不正确的是（ ） • x和y互为同分异构体。 • 该物质的非稠环芳烃的同分异构体只有五种。 • x和y都可以发生加聚反应。 • x和y分子中所有的原子均可以处于同一平面。 B

  27. (1) • Fe + 2C5H6 = Fe(C5H5)2 + H2 • 或 C5H6 + NaOH = NaC5H5 + H2O • 2 NaC5H5 + FeCl2 = Fe(C5H5)2 + 2NaCl (3) • 例：环戊二烯分子比1,3-丁二烯多一个C原子，但它是一个环状分子。在性质上，环戊二烯是一元弱酸的液态物质。环戊二烯的过渡金属化合物是金属有机化合物（即含金属—碳键的化合物）中的一个极重要的化合物。威尔金森和费舍尔在上世纪50年代首先制备出Fe与环戊二烯的化合物，并测定了它的结构，因为这一杰出的研究工作而荣获了1973年的诺贝尔化学奖。 • (1)试画出环戊二烯的分子结构式； • (2)经测定发现二(环戊二烯基)铁的结构很特别：Fe2+ 到10个C原子的距离相等；且连接两个环的10个Fe—C键构成了相交于Fe2+ 的五条直线，试画出二(环戊二烯基)铁的这一结构。 (2)

  28. 例：杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1.3-丙二醇。例：杜邦公司因发明了一项新技术而获得了2003年美国总统绿色化学奖。该技术利用基因工程将酵母菌的基因引入一种大肠杆菌，用来将葡萄糖发酵生成1.3-丙二醇。 7－1 在上述发酵过程中，葡萄糖首先转化为二羟基丙酮的一磷酸酯，随后转化为目标产物。该反应对于葡萄糖的原子利用率为％。原子利用率是目标产物的相对分子质量除以反应物相对原子质量之和乘以100％。（2分） 84 7－2 生产1.3-丙二醇的传统工艺是以石油为原料按下述路线进行的：石油→乙烯→环氧乙烷→3-羟基丙醛→1.3-丙二醇。获得3－羟基丙醛的反应在乙醚溶剂中进行，用钴催化剂或铑催化剂，温度80oC，压力107 Pa；后一反应用镍催化剂，温度80－120oC，压力1.6x107 Pa。对比之下，新工艺至少具有以下3种绿色化学特征： 原子利用率高，使用了可再生的植物资源，反应在温和条件下进行因而能耗低，不使用贵金属催化剂，不使用有机溶剂，有毒污染物排放少，反应在温和条件进行而不使用高压设备，……。

  29. 氯仿在苯中的溶解度明显比1,1,1-三氯乙烷的大，请给出一种可能的原因（含图示）。氯仿在苯中的溶解度明显比1,1,1-三氯乙烷的大，请给出一种可能的原因（含图示）。 CHCl3的氢原子与苯环的共軛电子形成氢键。 咖啡因对中枢神经有兴奋作用，其结构式如下。常温下，咖啡因在水中的溶解度为2g/100g H2O，加适量水杨酸钠[C6H4(OH)(COONa)]，由于形成氢键而增大咖啡因的溶解度。请在附图上添加水杨酸钠与咖啡因形成的氢键。

  30. 美国Monsando公司生产了一种除草剂，结构如下图，酸式电离常数如下： pKa1 0.8, pKa2 2.3 , pK­a3 6.0 , pKa4 11.0。与它配套出售的是转基因作物（大豆、棉花、玉米、油菜籽）的种子，转入了抗御该除草剂的基因，喷洒该除草剂后其他植物全部死光，唯独这些作物茁壮成长，由此该除草剂得名Roundup，可意译为“一扫光”。这四种转基因作物已在美国大量种植，并已向我国和巴西等国大量出口，但欧洲至今禁止进口。 10－1 Roundup为无色晶体，熔点高达200oC，根据如上结构式进行的分子间作用力（包括氢键）的计算，不能解释其高熔点。试问：Roundup在晶体中以什么型式存在？写出它的结构式。

  31. 2. 加热至200~230oC，Roundup先熔化，后固化，得到一种极易溶于水的双聚体A，其中有酰胺键，在316oC高温下仍稳定存在，但在无机强酸存在下回流，重新转化为 Roundup。画出A的结构式。 3. Roundup的植物韧皮的体液的pH 约为8; 木质部和细胞内液的pH 为5~6。试写出Roundup后三级电离的方程式（方程式中的型体附加①②③④标注），并问：Roundup在植物轫皮液和细胞内液的主要存在型体（用你定义的①②③④表达）。提示：通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。

  32. ② ① ② ③ 植物韧皮的体液的 pH 约为8, 木质部和细胞内液的pH 为5~6 ③ ④ pKa2 2.3 pKa3 6.0 pKa4 11.0 植物轫皮液的主要型体: ③ ,细胞内液的主要型体：② (和③)

  33. 例：花生四烯酸经生物体内生化反应可生成前列腺素。花生四烯酸经臭氧化锌水分解得到3mol丙二醛，1mol-戊醛酸和1mol正己醛。例：花生四烯酸经生物体内生化反应可生成前列腺素。花生四烯酸经臭氧化锌水分解得到3mol丙二醛，1mol-戊醛酸和1mol正己醛。 (1) 请写出花生四烯酸的结构简式。 花生四烯酸的结构简式:

  34. (2)烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应。试以花生四烯酸为例写出化学反应方程式。(2)烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应。试以花生四烯酸为例写出化学反应方程式。

  35. (3) 试写出环氧化花生四烯酸与足量盐酸反应的化学反应方程式。 (4) 环氧化度的计算

  36. + - - + - + - + - + - + - + - + - + - 氨基酸的酸碱性和等电点 氨基酸是两性化合物 既不向“+”移动 强酸性溶液中以正离子存在 强碱性溶液中以负离子存在 既不向“-”移动 此时的pH为 等电点（pI） pH溶液>pI pH溶液<pI 溶解度最低

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