有机化学_高鸿宾_第四版_答案(1到20章全).pdf

第一章第一章 一一 用简单的文字解释下列术语 用简单的文字解释下列术语 1 有机化合物 碳氢化合物及其衍生物 2 键能 形成共价鍵时体系所放出的能量 3 极性键 成鍵原子的电负性相差为 0 5 1 6 时所形成的共价鍵 4 官能团 决定有机化合物的主要性质的原子或原子团 5 实验式 能够反映有机化合物元素组成的相对比例的化学式 6 构造式 能够反映有机化合物中原子或原子团相互连接顺序的化学式 7 均裂 共价鍵断裂时 两个成鍵电子均匀地分配给两个成鍵原子或原子团 形成两个自由 基 8 异裂 共价鍵断裂时 两个成鍵电子完成被某一个成鍵原子或原子团占有 形成正 负离 子 9 sp2杂化 由 1 个 s 轨道和 2 个 p 轨道进行线性组合 形成的 3 个能量介于 s 轨道和 p 轨道 之间的 能量完全相同的新的原子轨道 sp2杂化轨道的形状也不同于 s 轨道或 p 轨道 而 是 一头大 一头小 的形状 这种形状更有利于形成 键 10 诱导效应 由于成键原子的电负性不同而引起的电子云的转移 诱导效应只能通过 键传 递 并且随着碳链增长 诱导效应迅速减弱 11 氢键 由氢原子在两个电负性很强的原子之间形成 桥梁 而导致的类似化学键的分子间 或分子内作用力 氢键具有饱和性和方向性 但作用力比化学键小得多 一般为 20 30kJ mol 12 Lewis 酸 能够接受的电子的分子或离子 二二 下列化合物的化学键如果都为共价键 而且外层价电子都达到稳定的电子层下列化合物的化学键如果都为共价键 而且外层价电子都达到稳定的电子层 结构 同时原子之间可以共用一对以上的电子 试写出化合物可能的结构 同时原子之间可以共用一对以上的电子 试写出化合物可能的 LewisLewisLewisLewis 结构结构 式 式 1 CH3 NH2 2 CH3OCH3 3 CH3COH O 4 CH3CH CH2 5 CH3C CH 6 CH2O 解 分别以 表示氢原子核外电子 以 表示碳原子核外电子 以 表示氧原子核外 电子 以 表示氮原子核外电子 题给各化合物的 Lewis 结构式如下 1 C H H HH H N 2 OC H H H C H H H 3 CO H O C H H H 4 C HH H HH H C C 5 C H H HH C C 6 H H CO 三三 试判断下列化合物是否为极性分子 试判断下列化合物是否为极性分子 1 HBr是 2 I2否 3 CCl4否 4 CH2Cl2是 5 CH3OH是 6 CH3OCH是 四四 根据键能数据 乙烷分子根据键能数据 乙烷分子 CH3 CH3 在受热裂解时 哪种键首先断裂 为什 在受热裂解时 哪种键首先断裂 为什 么 这个过程是吸热还是放热 么 这个过程是吸热还是放热 解 乙烷分子受热裂解时 首先断CC鍵 因为鍵能 CH 414kJ mol C 347kJ mol C 这个过程是一个吸热过程 五五 H H H H2 2 2 2O O O O 的键角为的键角为 101010105 5 试问水分子的氧原子用什么类型的原子轨道与氢原子形 试问水分子的氧原子用什么类型的原子轨道与氢原子形 成等价的单键 成等价的单键 解 105 与 109 5 比较接近 说明水分子中的氧原子采取不等性 sp3杂化 所以氧采用 sp3杂化 轨道与氢原子成键 六六 正丁醇正丁醇 CH CH CH CH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2CH CHCHCH2 2 2 2OH OH OH OH 的沸点的沸点 117 117 比它的同分异构体乙醚比它的同分异构体乙醚 CH CH CH CH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2OCHOCHOCHOCH2 2 2 2CHCHCHCH3 3 3 3 的沸点的沸点 34 5 34 5 高得多 但两者在水中的溶解度均为高得多 但两者在水中的溶解度均为 8g 1008g 1008g 1008g 100g g g g 水 试解释之 水 试解释之 解 正丁醇分子之间可以形成分子间氢键 而乙醚分子之间不能形成氢键 所以正丁醇的的沸点远 高于乙醚 但二者均可水分子形成氢键 所以它们在水中都有一定的溶解度 8g 100g 水 七七 矿物油矿物油 相对分子质量较大的烃的混合物相对分子质量较大的烃的混合物 能溶于正己烷 但不溶于乙酸或水 能溶于正己烷 但不溶于乙酸或水 试解释之 试解释之 解 矿物油是非极性分子 而水和乙醇都是极性分子 根据 相似相溶 的原则 非极性的矿物油 在极性溶剂中不可能有好的溶解度 八八 下列各反应均可看成是酸碱的反应 试注明哪些化合物是酸 哪些化合物是下列各反应均可看成是酸碱的反应 试注明哪些化合物是酸 哪些化合物是 碱 碱 1 CH3COOH H2OH3O CH3COO 2 CH3COO HClCH3COOH Cl 3 H2O CH3NH2CH3NH3 OH 4 H2O CH3NH2CH3NH3 OH 九九 按照不同的碳架和官能团 分别指出下列化合物是属于哪一族 哪一类化合按照不同的碳架和官能团 分别指出下列化合物是属于哪一族 哪一类化合 物 物 1 CH3 CCCl CH3CH3 CH3CH3 2 CH3 CCC CH3CH3 CH3CH3 OH O 3 CH2CH2 CH2CH2 C O 脂肪族卤代烷烃脂肪族卤代烷烃脂肪族羧酸 开链羧酸脂肪族羧酸 开链羧酸脂环脂环 族族 酮酮 4 HC HC CH C CH CH OCH3 5 HC HC CH C CH CH CHO 6 CH CHHC HC N H 芳香芳香 族族 醚醚芳香芳香 族族 醛醛杂环类化合物杂环类化合物 吡咯吡咯 7 CH3CNH2 CH3 CH3 8 CH3 CC H CH3 CH 9 CH2 CH2CH CH2 OH 脂肪族伯胺脂肪族伯胺脂肪族炔烃 开链炔烃脂肪族炔烃 开链炔烃脂环脂环 族族 醇醇 十十 根据官能团区分下列化合物 哪些属于同一类化合物 称为什么化合物 如根据官能团区分下列化合物 哪些属于同一类化合物 称为什么化合物 如 按碳架分 哪些同属一族 属于什么族 按碳架分 哪些同属一族 属于什么族 1 CH2OH 2 COOH 3 OH 4 OH 5 COOH 6 COOH 7 N COOH 8 OH 9 COOH 解 按官能团分 属于醇类化合物 属于羧酸类化合物 按碳架分 属于芳香族 属于脂环族 属于脂肪族 属于杂环类化合 物 十一十一 一种醇经元素定量分析 得知一种醇经元素定量分析 得知 C 70 4 C 70 4 C 70 4 C 70 4 H 13 9 H 13 9 H 13 9 H 13 9 试计算并写出实验 试计算并写出实验 式 式 解 碳和氢的含量加起来只有 84 3 说明该化合物含氧 即 O 15 7 687 5 12 4 70 C n14 1 9 13 H n1 16 7 15 O n 该化合物的实验式为 C6H14O 十二十二 某碳氢化合物元素定量分析的数据为 某碳氢化合物元素定量分析的数据为 C 92 1 C 92 1 C 92 1 C 92 1 H 7 9 H 7 9 H 7 9 H 7 9 经测定相对分 经测定相对分 子质量为子质量为 78787878 试写出该化合物的分子式 试写出该化合物的分子式 解 687 5 12 7892 0 C n616 6 1 7879 0 H n 该化合物的分子式为 C6H6 第二章第二章饱和烃习题饱和烃习题 一一 用系统命名法命名下列各化合物 并指出这些化合物中的伯 用系统命名法命名下列各化合物 并指出这些化合物中的伯 仲 叔 季碳原子 仲 叔 季碳原子 1 1 2 3 4 5 6 7 2 1 2 3 4 5 3 3 3 3 甲基甲基 3 3 3 3 乙基庚烷乙基庚烷2 3 2 3 2 3 2 3 二甲基二甲基 3 3 3 3 乙基戊烷乙基戊烷 3 1 2 3 4 56 4 101 2 3 4 5 6 7 8 9 2 5 2 5 2 5 2 5 二甲基二甲基 3 4 3 4 3 4 3 4 二乙基己二乙基己 烷烷 1 1 1 1 1 1 1 1 二甲基二甲基 4 4 4 4 异丙基环癸异丙基环癸 烷烷 5 6 1 2 3 4 乙基环丙烷乙基环丙烷2 2 2 2 环丙基丁烷环丙基丁烷 7 1 2 3 45 6 7 8 9 10 8 1 2 3 4 5 6 7 89 CH3 1 7 1 7 1 7 1 7 二甲基二甲基 4 4 4 4 异丙基双环异丙基双环 4 4 0 4 4 0 4 4 0 4 4 0 癸烷癸烷 2 2 2 2 甲基螺甲基螺 3 5 3 5 3 5 3 5 壬烷壬烷 9 1 2 3 4 5 6 7 10 CH3 3CCH2 5 5 5 5 异丁基螺异丁基螺 2 4 2 4 2 4 2 4 庚烷庚烷新戊基新戊基 11 H3C 12 CH3CH2CH2CH2CHCH3 2 2 2 2 甲基环丙基甲基环丙基2 2 2 2 己基己基orororor 1 1 1 1 甲基甲基 戊基戊基 二二 写出相当于下列名称的各化合物的构造式 如其名称与系统命名写出相当于下列名称的各化合物的构造式 如其名称与系统命名 原则不符 予以改正 原则不符 予以改正 1 2 3 二甲基 2 乙基 丁烷 2 1 5 5 三甲基 3 乙基己 烷 3 2 叔丁基 4 5 二甲 基己烷 CH3CCHCH3 CH3CH3 CH2CH3 CH2CH2CHCH2CCH3 CH3 CH3 CH3 C2H5 CH3CCH2CH C CH3 3 CH3 CHCH3 CH3 2 3 3 2 3 3 2 3 3 2 3 3 三甲基戊烷三甲基戊烷2 2 2 2 2 2 2 2 二甲基二甲基 4 4 4 4 乙基庚烷乙基庚烷 2 2 3 5 6 2 2 3 5 6 2 2 3 5 6 2 2 3 5 6 五甲基庚五甲基庚 烷烷 4 甲基乙基异丙基 甲烷 5 丁基环丙烷 6 1 丁基 3 甲基环己 烷 CHCH3CH2 CH3 CHCH3 CH3CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH3 CH3 2 3 2 3 2 3 2 3 二甲基戊烷二甲基戊烷1 1 1 1 环丙基丁烷环丙基丁烷 1 1 1 1 甲基甲基 3 3 3 3 丁基环己丁基环己 烷烷 三三 以以 C C C C2 2 2 2与与 C C C C3 3 3 3的的 键为旋转轴 试分别画出键为旋转轴 试分别画出 2 3 2 3 2 3 2 3 二甲基丁烷二甲基丁烷和和 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 四甲基丁烷的典型构象式 并指出哪一个为其最稳定的构象四甲基丁烷的典型构象式 并指出哪一个为其最稳定的构象 式 式 解 2 3 二甲基丁烷的典型构象式共有四种 I II III HCH3 CH3 CH3H CH3 H CH3 CH3 CH3 C H H3 HCH3 CH3 CH3CH3 H IV III II H CH3 CH3 CH3 H H3C H CH3 CH3 H C CH3 H3 HCH3 CH3 HCH3 CH3 2 2 3 3 四甲基丁烷的典型构象式共有两种 CH3H3C CH3 CH3H3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH3 H3 I II 四四 将下列的投影式改为透视式 透视式改为投影式 将下列的投影式改为透视式 透视式改为投影式 1 HCl CH3 ClH CH3 Cl CH3 H H3C ClH 2 ClH CH3 HCH3 Cl H Cl CH3 CH3H Cl 3 Cl CH3 H Cl H CH3 Cl Cl H3C H H H3C 4 Br Br CH3 H H CH3 Br H C Br CH3 H H3 5 BrH CH3 HBr CH3 HBr CH3 BrH CH3 五五 用透视式可以画出三种用透视式可以画出三种 CH CHCHCH3 3 3 3 CFClCFClCFClCFCl2 2 2 2的交叉式构象 的交叉式构象 H H H F ClCl H H H Cl FCl H H H Cl ClF 它们是不是它们是不是 CHCHCHCH3 3 3 3 CFClCFClCFClCFCl2 2 2 2的三种不同的构象式 用的三种不同的构象式 用 NewmanNewmanNewmanNewman 投影式表示投影式表示 并验证所得结论是否正确 并验证所得结论是否正确 解 它们是 CH3 CFCl2的同一种构象 交叉式构象 从下列 Newman 投影式可以看出 HH H ClCl F HH H FCl Cl HH H ClF Cl I II II 将 I 整体按顺时针方向旋转 60 可得到 II 旋转 120 可得到 III 同 理 将 II 整体旋转也可得到 I III 将 III 整体旋转也可得到 I II 六六 试指出下列化合物中 哪些所代表的是相同的化合物而只是构象试指出下列化合物中 哪些所代表的是相同的化合物而只是构象 表示式之不同 哪些是不同的化合物 表示式之不同 哪些是不同的化合物 1 CH3CCl CH3 CHCH3 CH3 2 ClCH3 CH CH3 2 HH H 3 CH3CH3 H ClCH3 CH3 4 CH3 H CH3 H3C ClCH3 5 H H H H CCl CH3 2CH3 6 CH3CH3 CH3 HCl CH3 解 是同一化合物 2 3 二甲基 2 氯丁烷 是另一种化合物 2 2 二甲基 3 氯丁烷 七七 如果将船型和椅型均考虑在环己烷的构象中 试问甲基环己烷有如果将船型和椅型均考虑在环己烷的构象中 试问甲基环己烷有 几个构象异构体 其中哪一个最稳定 哪一个最不稳定 为什么 几个构象异构体 其中哪一个最稳定 哪一个最不稳定 为什么 解 按照题意 甲基环己烷共有 6 个构象异构体 CH3 CH3 CH3H H A A A A B B B B C C C C HCH3 CH3 HCH3 H D D D D E E E E F F F F 其中最稳定的是 A 因为 A 为椅式构象 且甲基在 e 键取代 使 所有原子或原子团都处于交叉式构象 最不稳定的是 C 除了船底碳之间具有重叠式构象外 两个船头碳 上的甲基与氢也具有较大的非键张力 八八 不参阅物理常数表 试推测下列化合物沸点高低的一般顺序 不参阅物理常数表 试推测下列化合物沸点高低的一般顺序 1 A 正庚烷 B 正己烷 C 2 甲基戊烷 D 2 2 二 甲基丁烷 E 正癸烷 解 沸点由高到低的顺序是 正癸烷 正庚烷 正己烷 2 甲基戊烷 2 2 二甲基丁烷 2 A 丙烷 B 环丙烷 C 正丁烷 D 环丁烷 E 环戊烷 F 环己烷 G 正己烷 H 正戊烷 解 沸点由高到低的顺序是 F G E H D C B A 3 A 甲基环戊烷 B 甲基环己烷 C 环己烷 D 环 庚烷 解 沸点由高到低的顺序是 D B C A 九九 已知烷烃的分子式为已知烷烃的分子式为 C C C C5 5 5 5H H H H121212 12 根据氯化反应产物的不同 试推测 根据氯化反应产物的不同 试推测 各烷烃的构造 并写出其构造式 各烷烃的构造 并写出其构造式 1 一元氯代产物只能有一种 2 一元氯代产物可以有 三种 3 一元氯代产物可以有四种 4 二元氯代产物只可能 有两种 解 1 CH3CCH3 CH3 CH3 2 CH3CH2CH2CH2CH3 3 CH3CHCH2CH3 CH3 4 CH3CCH3 CH3 CH3 十十 已知环烷烃的分子式为已知环烷烃的分子式为 C C C C5 5 5 5H H H H101010 10 根据氯化反应产物的不同 试推 根据氯化反应产物的不同 试推 测各环烷烃的构造式 测各环烷烃的构造式 1 一元氯代产物只有一种 2 一元氯代产物可以有 三种 解 1 2 CH3 CH3 十一十一 等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量的氯反应 得到的等物质的量的乙烷和新戊烷的混合物与少量的氯反应 得到的 乙基氯和新戊基氯的摩尔比是乙基氯和新戊基氯的摩尔比是 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 试比较乙烷和新戊烷中伯氢的 试比较乙烷和新戊烷中伯氢的 相当活性 相当活性 解 设乙烷中伯氢的活性为 1 新戊烷中伯氢的活性为 x 则有 x12 3 2 6 1 15 1 x 新戊烷中伯氢的活性是乙烷中伯氢活性的1 15 倍 十二十二 在光照下 在光照下 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 4 三甲基戊烷分别与氯和溴进行一取代反应 其三甲基戊烷分别与氯和溴进行一取代反应 其 最多的一取代物分别是哪一种 通过这一结果说明什么问题 并根据最多的一取代物分别是哪一种 通过这一结果说明什么问题 并根据 这一结果预测异丁烷一氟代的主要产物 这一结果预测异丁烷一氟代的主要产物 解 2 2 4 三甲基戊烷的构造式为 CH3CCH2CHCH3 CH3 CH3 CH3 氯代氯代时最多的一氯代物为BrCH2CCH2CHCH3 CH3 CH3 CH3 溴代溴代时最多的一溴代 物为CH3CCH2CCH3 CH3 CH3 CH3 Br 这一结果说明自由基溴代的选择性高于氯代 即溴代时 产物主 要取决于氢原子的活性 而氯代时 既与氢原子的活性有关 也与各 种氢原子的个数有关 根据这一结果预测 异丁烷一氟代的主要产物为 FCH2CH2CH3 十三十三 将下列的自由基按稳定性大小排列成序 将下列的自由基按稳定性大小排列成序 CH3 CH3CHCH2CH2 CH3 CH3CCH2CH3 CH3 CH3CHCHCH3 CH3 解 自由基的稳定性顺序为 十四十四 在光照下 甲基环戊烷与溴发生一溴化反应 写出一溴代的主在光照下 甲基环戊烷与溴发生一溴化反应 写出一溴代的主 要产物及其反应机理要产物及其反应机理 解 CH3 Br2 h CH3 Br CH3Br CH3 Br CH2Br 反应机理 引发 Br2 h 2 Br 增长 CH3CH3Br CH3 Br Br2CH3Br 终止 CH3 Br CH3 Br Br2Br Br CH3 2 CH3CH3 十五十五 在光照下 烷烃与二氧化硫和氯气反应 烷烃分子中的氢原子在光照下 烷烃与二氧化硫和氯气反应 烷烃分子中的氢原子 被氯磺酰基取代 生成烷基磺酰氯 被氯磺酰基取代 生成烷基磺酰氯 RH SO2 Cl2 RSO2Cl HCl 此反应称为氯磺酰化反应 亦称此反应称为氯磺酰化反应 亦称 ReedReedReedReed 反应 工业上常用此反应由高级反应 工业上常用此反应由高级 烷烃生产烷基磺酰氯和烷基磺酸钠烷烃生产烷基磺酰氯和烷基磺酸钠 R R R R SOSOSOSO2 2 2 2ONa ONa ONa ONa 它们都是合成洗涤剂它们都是合成洗涤剂 的原料的原料 此反应与烷烃氯化反应相似 也是按自由基取代机理进行 此反应与烷烃氯化反应相似 也是按自由基取代机理进行 的 试参考烷烃卤化的反应机理 写出烷烃的 试参考烷烃卤化的反应机理 写出烷烃 用用 R R R R H H H H 表示表示 氯磺酰化的氯磺酰化的 反应机理 反应机理 解 引发 Cl2 2 Cl 增长 R H ClR HCl R SO2RSO2 RSO2 Cl2RSO2Cl Cl 终止 RSO2 Cl RSO2Cl R ClRCl Cl Cl Cl2 R RRR 第三章第三章不饱和烃习题不饱和烃习题 用系统命名法命名下列各化合物 用系统命名法命名下列各化合物 1 CH3CH2CCHCH3 CH3CH2 1 234 2 对称甲基异丙基乙烯 12345 CH3CH CHCH CH3 2 3 3 3 3 甲基甲基 2 2 2 2 乙基乙基 1 1 1 1 丁烯丁烯4 4 4 4 甲基甲基 2 2 2 2 戊烯戊烯 3 CH3 2CHCCC CH3 3 512346 4 CH3CHCH2CHCCH CH3CH CHCH3 5 123 4 6 2 2 5 2 2 5 2 2 5 2 2 5 三甲基三甲基 3 3 3 3 己炔己炔3 3 3 3 异丁基异丁基 4 4 4 4 己烯己烯 1 1 1 1 炔炔 一一 用用 Z E Z E Z E Z E 标记法命名下列各化合物 标记法命名下列各化合物 1 C C CH3 CH3Cl Cl 2 C C CH3 ClCH2CH3 F E 2 3 E 2 3 E 2 3 E 2 3 二氯二氯 2 2 2 2 丁烯丁烯 Z Z Z Z 2 2 2 2 甲基甲基 1 1 1 1 氟氟 1 1 1 1 氯氯 1 1 1 1 丁烯丁烯 3 C C Br ClI F 4 C C CH2CH2CH3 CH3CH CH3 2 H Z 1 Z 1 Z 1 Z 1 氟氟 1 1 1 1 氯氯 2 2 2 2 溴溴 2 2 2 2 碘乙烯碘乙烯 Z 3 Z 3 Z 3 Z 3 异基异基 2 2 2 2 己烯己烯 二二 写出下列化合物的构造式 检查其命名是否正确 如有错误予以写出下列化合物的构造式 检查其命名是否正确 如有错误予以 改正 并写出正确的系统名称 改正 并写出正确的系统名称 1 顺 2 甲基 3 戊烯 2 反 1 丁烯 C C CH3 H CHCH3 H CH3 1 23 45 CH2 CHCH2CH3 顺顺 4 4 4 4 甲基甲基 3 3 3 3 戊烯戊烯1 1 1 1 丁烯丁烯 无顺反异构 3 1 溴异丁烯 4 E 3 乙基 3 戊烯 CH3C CHBr CH3 1 2 3 CH3CH2C CHCH3 CH2CH3 123 45 2 2 2 2 甲基甲基 1 1 1 1 溴丙烯溴丙烯 3 3 3 3 乙基乙基 2 2 2 2 戊烯戊烯 无顺反异 构 三三 完成下列反应式 完成下列反应式 解 红色括号中为各小题所要求填充的内容 1 CH3CH2C CH2 HCl CH3 CH3CH2C CH3 CH3 Cl 2 CF3CH CH2 HClCF3CH2CH2Cl 3 CH3 2C CH2 Br2 NaCl CH3 2CCH2Br Br CH3 2CCH2Cl Br CH3 2CCH2OH Br a b Br CH3 2CCH2 Br or Cl or H2O a 4 CH3CH2CCHCH3CH2CH2CHO CH3CH2CCH OHH 1 1 2 BH3 2 2 H2O2 OH 硼氢化反应的特点 顺加 反马 不重排 5 CH3 Cl2 H2O CH3 OH Cl CH3 Cl OH 6 CH3 CH3 OH CH3 CH3 1 1 2 BH3 2 2 H2O2 OH 硼氢化反应的特点 顺加 反马 不重排 7 CH3 CH2 Cl2 500 C o A A A A B B B B CH3 CH2 Cl HBr ROOR CH3 CH2Br Cl 8 CH3 2CHCCH HBr CH3 2CHCCH3 Br Br 9 CH3CH2CCH H2O HgSO4 H2SO4 CH3CH2CCH3 O 10 COOH CH3COOH KMnO4 CH CHCH3 11 1 O3 2 H2O Zn O O 12 Br Br2 300 C o 13 Br NaCCH 14 C C C6H5 C6H5 H H CH3CO3H CC O HC6H5 HC6H5 五五 用简便的化学方法鉴别下列各组化合物 用简便的化学方法鉴别下列各组化合物 1 A B C 解 A B C KMnO4 Br2 CCl4 x x 2 A B C CH3 C2H5 2C CHCH3CH3 CH2 4CCH 解 A B C Br2 CCl4 x x Ag NH3 2NO3 六六 在下列各组化合物中 哪一个比较稳定 为什么 在下列各组化合物中 哪一个比较稳定 为什么 1 A C C HH CH CH3 2 CH3 B C C HCH CH3 2 H CH3 解 B 中甲基与异丙基的空间拥挤程度较小 更加稳定 2 A CH3 B CH3 解 A 中甲基与碳 碳双键有较好的 超共轭 故 A 比较稳定 3 A B C 解 C 的环张力较小 较稳定 4 A B 解 A 的环张力较小 较稳定 5 A B C 解 C 最稳定 6 A CH3 B CH2 解 A 的环张力很大 所以 B 较稳定 七七 将下列各组活性中间体按稳定性由大到小排列成序 将下列各组活性中间体按稳定性由大到小排列成序 1 CH3CHCH3Cl3CCHCH3 CH3 3C A B C 2 CH3 2CHCH2CH2 CH3 2CCH2CH3 CH3 2CHCHCH3 A B C 解 1 C A B 2 B C A 八八 下列第一个碳正离子均倾向于重排成更稳定的碳正离子 试写出下列第一个碳正离子均倾向于重排成更稳定的碳正离子 试写出 其重排后碳正离子的结构 其重排后碳正离子的结构 1 CH3CH2CH2 2 CH3 2CHCHCH3 3 CH3 3CCHCH3 4 CH3 解 题给碳正离子可经重排形成下列碳正离子 1 CH3CHCH3 2 CH3 2CCH2CH3 3 CH3 2CCH CH3 2 4 CH3 九九 在聚丙烯生产中 常用己烷或庚烷作溶剂 但要求溶剂中不能有在聚丙烯生产中 常用己烷或庚烷作溶剂 但要求溶剂中不能有 不饱和烃 如何检验溶剂中有无不饱和烃杂质 若有 如何除去 不饱和烃 如何检验溶剂中有无不饱和烃杂质 若有 如何除去 解 可用 BrBrBrBr2 2 2 2 CCl CCl CCl CCl4 4 4 4或者或者 KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4 H H H H2 2 2 2O O O O 检验溶剂中有无不饱和烃杂质 若有 可用浓硫酸浓硫酸洗去不饱和烃 十十 写出下列各反应的机理 写出下列各反应的机理 1 CH CH2 HBrCH2CH3 Br 解 CH CH2 CH2CH3 Br H CH2CH3 Br CHCH3 H 2 CH3 CH3 OH H H 1 1 2 BH3 2 2 H2O2 OH 解 CH3 BH2 1 2 BH3 2 CH3 CH3 3 B CH32 CH3 OH H H 3 H2O2 OH 3 CH3 Br CH3HBr ROOR 解 该反应为自由基加成反应 引发 ROOR2 RO h or HBrROROH Br 增长 CH3 Br CH3 Br HBr Br CH3 Br CH3 Br 终止 略 4 CH3 2C CHCH2CHCH CH2 CH3 H CH3 CH3CH3 解 CH3 2CCH2CH2CHCH CH2 CH3 H CH3 2C CHCH2CHCH CH2 CH3 箭头所指方向为电子云的 流动方向 CH3 CH3CH3 H CH3 CH3CH3 十一十一 预测下列反应的主要产物 并说明理由 预测下列反应的主要产物 并说明理由 解 1 CH2 CHCH2CCH HCl HgCl2 CH3CHCH2CCH Cl 双键中的碳原子采取 sp2杂化 其电子云的 s 成分小于采取 sp 杂化 的叁键碳 离核更远 流动性更大 更容易做为一个电子源 所以 亲电加成反应活性 所以 亲电加成反应活性 C C C C 2 CH2 CHCH2CCH H2 Lindlar CH2 CHCH2CH CH2 解释 在进行催化加氢时 首先是 H2及不饱和键被吸附在催化剂 的活性中心上 而且 叁键的吸附速度大于双键 所以 催化加氢的反应活性 叁键 双键 所以 催化加氢的反应活性 叁键 双键 3 CH2 CHCH2CCH C2H5OH KOH CH2 CHCH2C CH2 OC2H5 解释 叁键叁键碳采取 sp 杂化 其电子云中的 s 成分更大 离核更近 导致其可以发生亲核加成可以发生亲核加成 而双键双键碳采取 sp2杂化 其电子云离核更 远 不能发生亲核加成不能发生亲核加成 4 CH2 CHCH2CCH C6H5CO3H CH2CCH2CHCH2 O 解释 双键上电子云密度更大 更有利于氧化反应的发生 5 CH3CO3H O 解释 氧化反应总是在电子云密度较大处 6 CH3 3CCH CH2 HI CH3CCHCH3 CH3 ICH3 解释 重排 重排 C C C C 稳定性稳定性 3 C 2 C 十二十二 写出下列反应物的构造式 写出下列反应物的构造式 1 C2H42CO2 2H2O KMnO4 H H2O CH2 CH2 2 C6H12 1 KMnO4 OH H2O 2 H CH3 2CHCOOH CH3COOH CH3CHCH CHCH3 CH3 3 C6H12 1 KMnO4 OH H2O 2 H CH3 2CO C2H5COOH CH3 2C CHCH2CH3 4 C6H10 1 KMnO4 OH H2O 2 H 2CH3CH2COOH CH3CH2CCCH2CH3 5 KMnO4 H H2O C8H12 CH3 2CO HOOCCH2CH2COOH CO2 H2O CH3 2C CHCH2CH2CH CH2 6 AgNO3 NH4OH 2H2 Pt C7H12 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3 C7H11Ag CH3CH2CH2CH2CH2CCH 十三十三 根据下列反应中各化合物的酸碱性 试判断每个反应能否发根据下列反应中各化合物的酸碱性 试判断每个反应能否发 生 生 pKa pKa pKa pKa 的近似值 的近似值 ROHROHROHROH 为为 16161616 NHNHNHNH3 3 3 3为为 34343434 RCRCRCRC CHCHCHCH 为为 25252525 H H H H2 2 2 2O O O O 为为 15 7 15 7 15 7 15 7 1 RCCH NaNH2RCCNa NH3 所以 该反应能够发生 2 RCCH RONaRCCNa ROH 所以 该反应不能发生 3 CH3CCH NaOHCH3CCNa H2O 所以 该反应不能发生 4 ROH NaOHRONa H2O 所以 该反应不能发生 十四十四 给出下列反应的试剂和反应条件 给出下列反应的试剂和反应条件 1 1 戊炔 戊烷 解 CH3CH2CH2C CHCH3CH2CH2CH2CH3 Ni H2 2 3 己炔 顺 3 己烯 解 CH3CH2C CCH2CH3 CH3CH2 C C CH2CH3 HH or P 2 lindlar H2 3 2 戊炔 反 2 戊烯 解 CH3CH2CH2C CCH3 CH3CH2CH2 C C H CH3H Na NH3 l 4 CH3 2CHCH2CH CH2 CH3 2CHCH2CH2CH2OH 解 1 B2H6 2 H2O2 OH CH3 2CHCH2CH CH2 CH3 2CHCH2CH2CH2OH 十五十五 完成下列转变完成下列转变 不限一步不限一步 1 CH3CH CH2CH3CH2CH2Br 解 CH3CH CH2 CH3CH2CH2Br HBr H2O2 2 CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CClCH3 Br 解 CH3CH2CH CH2 CH3CH2CHCH2Br Br CH3CH2CH2CH2OH H2SO4 Br2 CCl4 CH3CH2C Br CH3 Cl NaOH C2H5OH HBr CH3CH2CH CH2 Cl 3 CH3 2CHCHBrCH3 CH3 2CCHBrCH3 OH 解 CH3 2CHCHBrCH3 CH3 2CCHBrCH3 OH CH3 2C CHCH3 NaOH C2H5OH Br2 H2O 4 CH3CH2CHCl2CH3CCl2CH3 解 CH3CH2CHCl2 CH3CCl2CH3 NaOH C2H5OH 2HCl CH3CCH 十六十六 由指定原料合成下列各化合物由指定原料合成下列各化合物 常用试剂任选常用试剂任选 1 由 1 丁烯合成 2 丁醇 解 CH3CH2CH CH2 H2SO4 CH3CH2CHCH3 OSO2OH CH3CH2CHCH3 OH H2O 2 由 1 己烯合成 1 己醇 解 CH3CH2CH2CH2CH CH2 CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH 1 B2H6 2 H2O2 OH 3 CH3C CH2 CH3 ClCH2CCH2 O CH3 解 CH3C CH2 CH3 ClCH2CCH2 O CH3 Cl2 1mol CH3CO3H 500 C o ClCH2C CH2 CH3 4 由乙炔合成 3 己炔 解 HC CHCH3CH2CCCH2CH3 2C2H5Br 2Na NH3 l NaCCNa 5 由 1 己炔合成正己醛 解 CH3CH2CH2CH2C CH CH3CH2CH2CH2CH CH OH 1 B2H6 2 H2O2 OH CH3 CH2 3CH2CHO 6 由乙炔和丙炔合成丙基乙烯基醚 解 CH3CH2CH2OHCH3CCHCH3CHCH2 1 B2H6 2 H2O2 OH H2 P 2 CH3CH2CH2OCH CH2 HCCH KOH 十七十七 解释下列事实 解释下列事实 1 1 1 1 1 1 1 1 丁炔 丁炔 1 1 1 1 丁烯 丁烷的偶极矩依次减小 为什么 丁烯 丁烷的偶极矩依次减小 为什么 解 电负性 Csp sp2 C sp3 C CH键的极性 CH CH CH 分子的极性 1 丁炔 1 丁烯 丁烷 即 1 丁炔 1 丁烯 丁烷的 偶极矩依次减小 2 2 2 2 普通烯烃的顺式和反式异构体的能量差为普通烯烃的顺式和反式异构体的能量差为 4 18kJ4 18kJ4 18kJ4 18kJ molmolmolmol 1 1 1 1 但 但 4 4 4 4 4 4 4 4 二甲二甲 基基 2 2 2 2 戊烯顺式和反式的能量差为戊烯顺式和反式的能量差为 15 915 915 915 9 kJkJkJkJ molmolmolmol 1 1 1 1 为什么 为什么 解 CH3C CH3 CH3 CC H CH3 H CH3C CH3 CH3 CC H H CH3 顺 4 4 二甲基 2 戊烯反 4 4 二甲基 2 戊烯 由于叔丁基的体积大 空间效应强 叔丁基的体积大 空间效应强 导致在顺 4 4 二甲基 2 戊烯 中 叔丁基与甲基处于双键同侧 空间障碍特别大 能量更高 3 3 3 3 乙炔中的乙炔中的C H键比相应乙烯 乙烷中的 键比相应乙烯 乙烷中的C H键键能增大 键长缩 键键能增大 键长缩 短 但酸性却增强了 为什么 短 但酸性却增强了 为什么 解 炔烃分子中的叁键碳采取 sp 杂化 与 sp2 sp3杂化碳相比 sp 杂 化 s 成分更多 电子云离核更近 受核的束缚更强 电负性更大 由于 sp 杂化碳的电子云离核更近 使乙炔中的C H键键能增大 键长缩短 由于 sp 杂化碳的电负性更大 使使Csp H中的电子云更偏向碳原子 中的电子云更偏向碳原子 一边一边 导致乙炔分子中氢原子更容易以 H 的形式掉下来 酸性增强 4 4 4 4 炔烃不但可以加一分子卤素 而且可以加两分子卤素 但却比烯烃炔烃不但可以加一分子卤素 而且可以加两分子卤素 但却比烯烃 加卤素困难 反应速率也小 为什么 加卤素困难 反应速率也小 为什么 解 烯烃 炔烃与卤素的加成反应是亲电加成 不饱和键上的电子云 密度越大 越有利于亲电加成 由于炔烃中的叁键碳采取叁键碳采取 spspspsp 杂化 电负性较大杂化 电负性较大 所以 炔烃与卤 素加成时 比烯烃加卤素困难 反应速率也小于烯烃 5 5 5 5 与亲电试剂与亲电试剂 BrBrBrBr2 2 2 2 ClClClCl2 2 2 2 HClHClHClHCl 的加成反应 烯烃比炔烃活泼 然而当的加成反应 烯烃比炔烃活泼 然而当 炔烃用这些试剂处理时 反应却很容易停止在烯烃阶段 生成卤代烯炔烃用这些试剂处理时 反应却很容易停止在烯烃阶段 生成卤代烯 烃 需要更强烈的条件才能进行第二步加成 这是否相互矛盾 为什烃 需要更强烈的条件才能进行第二步加成 这是否相互矛盾 为什 么 么 解 不矛盾 不矛盾 烯烃与 Br2 Cl2 HCl 的加成反应都是亲电加成 由于双键碳的电 负性小于叁键碳 导致双键上的 电子受核的束缚程度更小 流动性 更大 更有利于亲电加成反应 所以 与亲电试剂Br2 Cl2 HCl 的加 成反应 烯烃比炔烃活泼 而而 Cl Br都是吸电子基 都是吸电子基 它们的引入 导致双键上电子云密 度降低 不利于亲电加成反应的进行 所以 当炔烃用亲电试剂Br2 Cl2 HCl 处理时 反应却很容易停止在烯烃阶段 生成卤代烯烃 需 要更强烈的条件才能进行第二步加成 6 6 6 6 在硝酸钠的水溶液中 溴对乙烯的加成 不仅生成在硝酸钠的水溶液中 溴对乙烯的加成 不仅生成 1 2 1 2 1 2 1 2 二溴乙烷 二溴乙烷 而且还产生硝酸而且还产生硝酸 溴代乙酯溴代乙酯 BrCH BrCH BrCH BrCH2 2 2 2CHCHCHCH2 2 2 2ONOONOONOONO2 2 2 2 怎样解释这样的反应 怎样解释这样的反应 结果 试写出各步反应式 结果 试写出各步反应式 解 溴与乙烯的加成是亲电加成反应 首先生成活性中间体 环状 溴翁正离子 后者可与硝酸根负离子结合得到硝酸 溴代乙酯 BrCH2CH2ONO2 HONO2 H2OH3O ONO2 CH2 CH2 Br2 CH2CH2 Br ONO2 Br CH2BrCH2Br CH2BrCH2ONO2 7 7 7 7 CH CH CH CH3 3 3 3 3 3 3 3CCH CHCCH CHCCH CHCCH CH2 2 2 2在酸催化下加水 不仅生成产物在酸催化下加水 不仅生成产物 CH3 3CCHCH3 OH A A A A 而且生成 而且生成 CH3 2CCH CH3 2 OH B B B B 但不生成但不生成 CH3 3CCH2CH2OH C C C C 试试 解释为什么 解释为什么 解 该实验现象与烯烃酸催化下的水合反应机理有关 CH3 3CCH CH2 CH3 3CCHCH3 H CH3 2CCHCH3 CH3 I II 2 C 3 C A CH3 3CCHCH3 OH I H2O H B II H2O H CH3 2CCHCH3 CH3 OH 与 C 相关的 C 为 CH3 3CCH2 CH2 1 C 能量高 不稳定 因此产 物 C 不易生成 8 8 8 8 丙烯聚合反应 无论是酸催化还是自由基引发聚合 都是按头尾相丙烯聚合反应 无论是酸催化还是自由基引发聚合 都是按头尾相 接的方式 生成甲基交替排列的整齐聚合物 为什么 接的方式 生成甲基交替排列的整齐聚合物 为什么 解 以自由基聚合为例 若按头尾相接的方式 生成甲基交替排列的 整齐聚合物 则与之相关的自由基都是二级自由基 RRCH2CH CH3 RCH2CH CH3 CH2CH CH3 CH2 CHCH3 CH2 CHCH3 二级自由基 二级自由基 RCH2CH CH3 CH2CH CH3 CH2CH CH3 CH2 CHCH3 CH2 CHCH3 二级自由基 CH2 CHCH3 头尾相接 甲基交替排列的整齐聚合物 反之 则会生成稳定性较差的一级自由基 RRCH2CH CH3 RCH2CH CH3 CHCH2 CH3 CH2 CHCH3 CH2 CHCH3 二级自由基 一级自由基 丙烯在酸催化下进行聚合反应 其活性中间体为碳正离子 其稳 定性顺序同样为 三级 二级 一级碳正离子 十八十八 化合物化合物 A A A A 的分子式为的分子式为 C C C C4 4 4 4H H H H8 8 8 8 它能使溴溶液褪色 但不能使稀 它能使溴溶液褪色 但不能使稀 的高锰酸钾溶液褪色 的高锰酸钾溶液褪色 1 1 1 1 molmolmolmol A A A A 与与 1mol1mol1mol1mol HBrHBrHBrHBr 作用生成作用生成 B B B B B B B B 也可以也可以 从从 A A A A 的同分异构体的同分异构体 C C C C 与与 HBrHBrHBrHBr 作用得到 作用得到 C C C C 能使溴溶液褪色 也能使能使溴溶液褪色 也能使 稀和酸性高锰酸钾溶液褪色 试推测稀和酸性高锰酸钾溶液褪色 试推测 A A A A B B B B 和和 C C C C 的构造式 并写出的构造式 并写出 各步反应式 各步反应式 解 A CH3 B CH3CH2CHCH3 Br C CH3CH2CH CH2 或 CH3CH CHCH3 反应式略 十九十九 分子式为分子式为 C C C C4 4 4 4H H H H6 6 6 6的三个异构体的三个异构体 A A A A B B B B C C C C 可以发生如下的 可以发生如下的 化学反应 化学反应 1 1 1 1 三个异构体都能与溴反应 但在常温下对等物质的量的试样 与三个异构体都能与溴反应 但在常温下对等物质的量的试样 与 B B B B 和和 C C C C 反应的溴量是反应的溴量是 A A A A 的的 2 2 2 2 倍 倍 2 2 2 2 三者都能三者都能 HClHClHClHCl 发生反应 而发生反应 而 B B B B 和和 C C C C 在在 HgHgHgHg2 2 2 2 催化下与 催化下与 HClHClHClHCl 作用得作用得 到的是同一产物 到的是同一产物 3 3 3 3 B B B B 和和 C C C C 能迅速地与含能迅速地与含 HgSOHgSOHgSOHgSO4 4 4 4的硫酸溶液作用 得到分子式的硫酸溶液作用 得到分子式为为 C C C C4 4 4 4H H H H8 8 8 8O O O O 的化合物 的化合物 4 4 4 4 B B B B 能与硝酸银的溶液反应生成白色沉淀 能与硝酸银的溶液反应生成白色沉淀 试写出化合物试写出化合物 A A A A B B B B 和和 C C C C 的构造式 并写出有关的反应式 的构造式 并写出有关的反应式 解 A B CH3CH2CCH C CH3CCCH3 有关的反应式略 二十二十 某化合物某化合物 A A A A 的分子式为的分子式为 C C C C7 7 7 7H H H H14141414 经酸性高锰酸钾溶液氧化后生 经酸性高锰酸钾溶液氧化后生 成两个化合物成两个化合物 B B B B 和和 C C C C A A A A 经臭氧化而后还原水解也得相同产物经臭氧化而后还原水解也得相同产物 B B B B 和和 C C C C 试写出 试写出 A A A A 的构造式 的构造式 解 CH 3 2C CCH2CH3 CH3 A CH3 2C CCH2CH3 CH3 A 1 O3 2 H2O Zn KMnO4 H CH3CCH3 CH3CCH2CH3 OO CH3CCH3 CH3CCH2CH3 OO 二十一二十一 卤代烃卤代烃 C C C C5 5 5 5H H H H11111111Br A Br A Br A Br A 与氢氧化钠的乙醇溶液作用 生成分子式与氢氧化钠的乙醇溶液作用 生成分子式 为为 C C C C5 5 5 5H H H H101010 10的化合物的化合物 B B B B B B B B 用高锰