化学竞赛有机基础知识与合成.doc

清大基石国际教育三讲 有机基础知识与合成 7月14日1聚集状态(1) 烃：碳原子数小于5的烃都是气体。(新戊烷是气体，沸点：9.5)烷烃：C1 C4为气体，C5 C16为液体，C17以上为固体。烯烃：C2 C4为气体，C5 C18为液体，C19以上为固体。苯的同系物多数为液体，和苯一样有特殊的香味，其蒸气有毒。但对二甲苯为固体。环丙烷、环丁烷为气体，环戊烷为液体，高级同系物为固体。(2) 烃的衍生物：CH3Cl、CH2CHCl、C2H5Cl、HCHO、CH3Br等为气体。饱和一元醇中，C1 C4为酒味液体，C17以上为固体。饱和一元羧酸中，C1 C3为具有强烈酸味和刺激性的流动液体，C4 C9为具有无色无臭的油状液体，C10以上为石蜡状固体。硝基化合物中，一硝基化合物为高沸点液体，其余为结晶固体。酚类、饱和高级脂肪酸、二元羧酸、芳香酸、脂肪、糖类、氨基酸及萘等为固体。不饱和脂肪酸(如油酸)为液体。 2溶解性(1) 难溶于水：烃类、卤代烃、酯、硝基化合物、高级脂肪酸、多糖、高分子化合物等。(2) 低级醇、醛、羧酸、单糖、二糖、氨基酸、丙酮、某些蛋白质溶于水。(3) 乙炔、乙醚微溶于水。常温下，苯酚微溶于水，70以上与水互溶。(4) 难溶于水，且比水轻：烷烃、烯烃、炔烃、CnHn+1Cl、汽油、乙醚、苯(0.8765 g / cm3)、甲苯(0.8669 g / cm3)、二甲苯、环己烷、乙酸乙酯(0.9003 g / cm3)、油酸及低级酯类、油。(5) 难溶于水，且比水重：溴甲烷(1.6755 g / cm3)、溴乙烷(1.4604 g / cm3)、溴苯(1.495 g / cm3)、CCl4、硝基苯、多氯代烃、溴代烃等。3最简式相同的(1) CH：乙炔(C2H2)、(C4H4)、苯(C6H6)、立方烷(C8H8) CH2：烯烃(C2H4)、环烷烃(CnH2n) CH2O：甲醛(CH2O)。乙酸和甲酸甲酯(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)、葡萄糖和果糖(C6H10O6) C6H10O5(葡萄糖单元)：淀粉和纤维素(C6H10O5)n(2) 最简式相同的，所含元素的百分含量不变。(3) 最简式相同的有机物，当组成混合物时，只要质量一定，无论以任何配比混合，完全燃烧后，生成CO2的量一定，耗O2量相同。(4) 等质量的最简式相同的化合物燃烧时耗氧量相同。4发生卤代反应，只能生成一种一卤代物的(1) 甲烷CH4、乙烯CH2CH2、乙炔、乙烷CH3CH3、丙二烯CH2CCH2、新戊烷、2,2,3,3四甲基丁烷(2) 无支链的环烷烃：环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷等。(3) 苯及(指环上)对二甲苯、间三甲苯。5端头碳上连有羟基的醇(伯醇)可氧化成醛，仲醇氧化为酮。酮加氢为仲醇，醛加氢还原为伯醇。6有机物使溴水褪色的(1) 不发生化学反应，由于萃取使溴水层褪色，有机层颜色加深的有：苯、甲苯、二甲苯、环己烷、乙酸乙酯、CCl4、直馏汽油等。(2) 发生取代反应使溴水褪色的有：苯酚。(3) 发生氧化还原反应使溴水褪色的有：SO2、H2S。但KI溶液与溴水反应生成碘水，颜色加深。7颜色反应或显色反应(1) 淀粉碘 蓝色。 (2) 苯酚FeCl3溶液 紫色。(3) 蛋白质(分子内含苯环)浓硝酸 黄色。(4) 乙二醇甘油葡萄糖等多羟基化合物加入新制Cu(OH)悬浊液生成绛蓝色溶液。8有机物与有关试剂的反应(1) 溴水：遇烯、炔等不饱和烃褪色，遇苯酚溶液产生白色沉淀。(2) 纯溴：与饱和烃和芳香烃发生取代反应。(3) 酸性高锰酸钾溶液：遇烯、炔等不饱和烃褪色，遇苯的同系物反应褪色。能氧化醇、醛、还原性糖等。(4) 金属钠：能与羟基化合物(醇、酚、羧酸、甘油)反应放出氢气。(5) 新制Cu(OH)2悬浊液：常温下遇多元醇、葡萄糖等均能反应，生成绛蓝色溶液；与醛、葡萄糖、甲酸、甲酸酯、甲酰胺和果糖在加热条件下均能反应，生成砖红色沉淀；能与乙酸发生中和反应。(6) 银氨溶液：与醛、葡萄糖、甲酸、甲酸酯、甲酰胺和果糖在加热条件下均能发和银镜反应，(7) 氢氧化钠溶液：与羧酸、石炭酸反应。卤代烃、酯可在碱溶液中加热发生水解反应。(8) 碘水：遇淀粉变蓝。(9) 石蕊(甲基橙)试液：低级酸溶液可使之变红。(10) FeCl3溶液：遇苯酚溶液变紫色。9有机物的俗名沼气、坑气甲烷电石气乙炔酒精乙醇木醇甲醇甘油丙三醇蚁醛甲醛 福尔马林35%40%甲醛水溶液石炭酸苯酚蚁酸甲酸草酸乙二酸安息香酸苯甲酸硬脂酸十八碳酸软脂酸十六碳酸油酸十八碳烯酸油脂高级脂肪酸的甘油酯肥皂硬脂酸钠 硬化油人造脂肪TNT2,4,6三硝基甲苯苦味酸2,4,6三硝基苯酚硝化甘油三硝酸甘油酯 尿素碳酰胺一、选择题1某有机物和过量钠反应，制得气体xL，另外取一份等质量的该有机物和过量的NaHCO3反应制得气体YL(同温同压)，若x=y，则有机物可能是AHOCH2CH2COOH B CH3COOHCHOOCCOOH D2分子式为C4H8O2，不能使蓝色石蕊试纸变红，但能发生水解反应的有机物有A 3种 B 4种 C 5种 D 6种3阿司匹林的结构简式为则0.1mol阿司匹林跟足量的NaOH溶液反应，最多消耗NaOH的物质的量为A 0.1mol B 0.2mol C 0.3mol D 0.4mol4将甲基、羟基、羧基和苯基四种不同的原子团，两两结合后形成的化合物的水溶液呈酸性的物质有A 2种 B 3种 C 4种 D 5种5分子式为CnH2nO2的羧酸跟醇A反应，得到分子式为Cn+3H2n+6O2的酯，则A的结构简式可能是ACH3CH2CH2OH B CCH3CH2OH D 6某有机物0.1mol在0.5mol的氧气中恰好完全燃烧，同时生成0.4mol二氧化碳和0.4mol水。该有机物的结构简式可能是A HCOOCH2CH2CH3 B C CH3CH2COOCH2CH3 D CH3CH2CH2COOCH37分子式为C4H8O2的酯，水解后得到醇A和羧酸B，将A氧化最终可得羧酸C，若C能发生银镜反应，则酯的结构简式为A HCOOCH2CH2CH3 B CH3COOCH2CH3 C HOOCCH(CH3)2 D CH3CH2COOCH38有机物甲能发生银镜反应，甲催化加氢后得有机物乙，1mol乙跟足量的金属钠反应，得到标准状况下的H2 22.4L，据此推断乙一定不是AHOCH2CH2OH B CCH3CH2CH2OH D9某有机化合物的结构简式为 它可发生的反应类型有取代加成消去水解酯化中和加聚氧化A B C D除外10 1mol跟足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH物质的量最多为A3 mol B4 mol C3n mol D4n mol二、 有机推断、合成题11有A、B、C、D、E、F六种化合物，A和B是同分异构体，A氧化后得C；C和D是同分异构体，C氧化后得到E；E和F是同分异构体，F有香味，且能起银镜反应，E的水溶液显酸性；B是D的还原产物，B与溴化钠、浓硫酸混合物加热得到一种油状液体G，它与1溴丙烷是同分异构体写出各物质的结构简式：A_B_C_D_E_F_G_12已知 烯烃可发生如下反应：又知 某烃A，相对分子质量为140，其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢原子相连。A在一定条件下被氧化只生成G，G能使石蕊试液变红。 试写出：（1）A的分子式 （2）A、G的结构简式 A ，G （3）与G同类的同分异构体（含G）可能有 种。13某芳香族化合物的分子式为C8H8O4，已知1mol该化合物分别与Na、NaOH、NaHCO3反应，消耗三种物质的物质的量之比为321，而且该化合物苯环上不存在邻位基团，试写出该化合物的结构简式 。14对复杂有机物的结构可用“键线式”简化表示，如苯丙烯酸丙烯酯： 可简化为： 杀虫剂“阿乐丹”的结构表示为：它的分子式是_若它在硫酸作用下能水解生成两种有机物，此两种有机物可能具有的共同性质是_（填选项的标号）A、遇溶液均显紫色 B、均能与NaOH溶液反应C、在一定条件下均能与反应 D、均能与溴水发生加成反应15丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂，结构简式如图。（1）丁子香酚分子式为 。（2）符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有_种，写出其中任意两种的结构简式。 与NaHCO3溶液反应 苯环上只有两个取代基 苯环上的一氯取代物只有两种_、_。16已知酮（）在催化剂作用下能被氢气还原成相应的醇且不会被银氨溶液氧化根据下列各步变化，将有机产物A、B、C的结构简式填入相应的方框内： B在浓硫酸中发生消去反应的化学方程式为_ C在烧碱溶液中发生反应的化学方程式为_三高考练习（四川卷）胡椒酚是植物挥发油的成分之一，它的结构简式为：HOCH2CH=CH2，下列叙述中不正确的是( ) A1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反应B1mol胡椒酚最多可与4mol溴发生反应C胡椒酚可与甲醛发生反应，生成聚合物D胡椒酚在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度（四川卷）下图中A、B、C、D、E、F、G、H均为有机物。HBGCFDEA回答下列问题：(1）有机化合物A的相对分子质量小于60，A能发生银镜反应，1molA在催化剂作用下能与3molH2反应生成B，则A的结构简式是_，由A生成B的反应类型是_。(2）B在浓硫酸中加热可生成C，C在催化剂作用下可聚合生成高分子化合物D，由C生成D的化学方程式是_。(3）芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2，E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是_。 E在NaOH溶液中可转化为F，F用高锰酸钾酸性溶液氧化生成G(C8H6O4)，1mol的G与足量的NaHCO3溶液反应可放出44.8LCO2(标准状况)。由此确定E的结构简式是_。(4）G和足量的B在浓硫酸催化下加热反应可生成H，则由G和B生成H的化学方程式是_；该反应的反应类型是_。（北京卷）簸箩酯是一种具有菠萝气味的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸OCH2COOH发生酯化反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是_。(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是_。(3)苯氧乙酸有多种类型的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式)_ _。(4)已知：簸箩酯的合成线路如下： 及时X不可选用的是(选填字母)_。a、CH3COONa溶液 b、NaOH溶液 c、NaHCO3溶液 d、Na 丙的结构简式是_，反应的反应类型是_。反应的化学方程式是_。（天津卷）某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：(1）写出下列反应的反应类型：SA第步反应_，BD_。DE第步反应_，AP_。(2）B所含官能团的名称是_。(3）写出A、P、E、S的结构简式A：、P：、E：、S：。(4）写出在浓H2SO4存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式_。(5）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式_。（广东卷）有关天然产物水解的叙述不正确的是（ ）A油脂水解可得到丙三醇B可用碘检验淀粉水解是否完全C蛋白质水解的最终产物均为氨基酸D纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同（广东卷）下列关于有机物的说法正确的是（ ）A乙醇、乙烷和乙酸都可以与钠反应生成氢气B75%（体积分数）的乙醇溶液常用于医疗消毒C苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色D石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物（全国）A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机物。根据以下框图，回答问题：(1)B和C均为有支链的有机化合物，B的结构简式为_；C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D，D的结构简式为_。(2)G能发生银镜反应，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，则G的结构简式为_。(3) 的化学方程式是_。 的化学方程式是_。(4)的反应类型是_，的反应类型是_，的反应类型是_。(5)与H具有相同官能团的H的同分异构体的结构简式为_。（重庆卷）食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误的是（ ）A步骤（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应C苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验、（重庆卷）天然气化工是重庆市的支柱产业之一.以天然气为原料经下列反应路线可得工程塑料PBT。(1）B分子结构中只有一种氢、一种氧、一种碳，则B的结构简式是 ；B的同分异构体中与葡萄糖具有类似结构的是 (写结构简式）。(2）F的结构简式是 ；PBT属于 类有机高分子化合物.(3）由A、D生成E的反应方程式为 ，其反应类型为 。(4）E的同分异构体G不能发生银镜反应，能使溴水褪色，能水解且产物的碳原子数不等，则G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是 。（山东卷）下列叙