高中生化学竞赛模拟试卷.doc

一、 有机物A（右图）主要用于制备菊酯类杀虫剂，新制备方法是以有机物B为原料，用间接电氧化法合成，具体方法如下：A： B：在电解槽的阴极区注入10% H2SO4溶液，阳极区注入Cr2(SO4)3H2SO4混合液，电解；结束后将电解液转入反应器中，并加入有机物B。1系统命名法命名有机物A和B；2写出电极反应方程式；3写出电解液氧化B的反应方程式和现象；4请补充完整上述制备方法。二、1解释由高分子量烃组成的矿物油可以溶解于正己烷而不溶于水或者乙醇的原因。2列举2种分子，要求：非极性气体分子；只有1个中心原子；中心原子上有孤对电子；中心原子的杂化类型不同；3Pd(CN)2可以简单的看成层型结构，其结构模型如右图所示（ 表示CN；表示Pd2）。指出结构基元的内容，并画出二维正当素格子（把此层状结构模型看作二维点阵）4反式和顺式1，2环戊二醇的红外光谱在34503570cm1区域内有一个宽的吸收带，而在稀的CCl4溶液中，顺式异构体的这个谱带保持不变，而反式异构体的这个谱带却移向高频，并且变得尖锐。试说明这种区别。三、动态组合化学是利用可逆反应构建动态组合物库，在动态库中加入靶标分子，使组合库的构建单元和靶标分子发生识别作用，在动态库中诱导组装出与靶标分子具有最好结合效果的产物，并加以富集。这一方法为确认具有催化和药物活性的主客体化合物提供了新的思路。下图所示为动态组合化学库识别过程：例如在光照的条件下，利用光诱导分子双键互变，产生双键trans与cis互变异构。Eliseev发现有机物A的溶液在光照下会产生不等量的三种异构体，当加入一个胍（HNC(NH2)2）作为靶标驱动反应平衡移动时，会发现有更多的（X，Y）异构体（X，Y表示该异构体的构型）出现。1分别在图中画出另外两个异构体的结构式。2胍为何能作为靶标分子驱动产生大量（X，Y）异构体？在方框内画图表示（R为异丙基）。3请你概括动态组合化学的应用过程包括哪两个部分。四、某饱和烃分子X由仲、叔、季三种类型的碳原子组成，且其个数比是531（仲叔季）；通过核磁共振检测发现，X分子内的氢原子处于5种不同的化学环境，并准确测得其中4类氢原子的个数比是1122；通过凝固点下降法测得X的摩尔质量不超过300g/mol；拉曼光谱显示X分子由若干个六元环组成，其中有1条碳碳键比其余全部碳碳键都要长。1请写出X的化学式，并分析理由；2X的一氯取代物有 种；X分子中碳碳键有 条；3画出X的结构简式。五、请解释下列问题：1如果在宇宙飞船上划燃火柴，火焰会立即熄灭。2正常人胃液的pH在0.31.2之间，酸多了需要治疗。酒石酸钠可以用来治疗胃酸过多。3用2份95%的酒精溶液和l份水混合，再浸入手帕一块。取出，点燃手帕上的酒精，用镊子夹起燃烧的手帕，当手帕上的火焰即将熄灭时，将手帕迅速摇动几下，火熄灭，手帕却完好无损。六、乙烷、乙烯、乙炔在25、101.325kPa时，在水中的溶解度分别为60mL、131mL、940mL（1L水中）。1乙烷、乙烯、乙炔的溶解度依次增大的主要原因是什么？2实验室中从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到纯净乙烷的方法是什么？3工业上从乙烷、乙烯、乙炔中分离得到乙炔（较高含量）的简便方法是什么？4乙烯在亚铜盐或银盐的水溶液中溶解度比在纯水中大得多，为什么？5乙烷、乙烯、乙炔中，乙炔的CH键键能最大，而它又是酸性最强者。这两个事实是否矛盾？七、今年秋季，在我国有些地区相继出现了高致病禽流感，引起了政府及有关部门的重视，Tamiflu（达菲）是抗禽流感病毒药，商品通用名为磷酸奥司他韦，它是由我国特有中药材八角的提取物莽草酸（shikimic acid）为原料合成的。合成路线如下：1在上图莽草酸的结构上，用Z、E、R、S等符号具体标明其立体化学；2系统命名法命名达菲（注意例题结构）3由莽草酸合成中间产物A时需要添加哪2种原料，写出化学名称；4由莽草酸合成达菲使用了10个步骤，除引入一些基团外，还有1个重要作用是什么？八、硫和氮组成的二元中性化合物有S4N4、S2N2、(SN)x等。它们是一类结构复杂，不符合经典化学键理论的化合物。S4N4是亮橙色固体，一般用S2Cl2在CCl4中氨解制得。S4N4是制其它重要硫氮化物的起始物，如523K、133Pa和金属银的作用下，S4N4反应生成等物质的量的S2N2，S2N2在室温下可聚合生成蓝黑色固体(SN)x。虽然(SN)x早在1910年就已合成，但直到最近才制得纯单晶体无机聚合物。(SN)x具有与聚乙炔相似的空间结构，它不仅有黄铜金属光泽和金属导电性，而且它是第一个不含金属而显示出超导性（0.26K）的共价聚合物。1写出制备S4N4的化学反应方程式（副产物之一与S4N4具有相似的八元环结构）2S4N4与SnCl2的乙醇溶液反应生成S4N4的氢化物，写出化学反应方程式。3根据题意写出由S4N4生成S2N2的化学反应方程式。4S2N2是正方形结构（准确的说是近似正方形的菱形），画出其结构，并用经典化学键理论描述其结构。5根据聚乙炔结构特点画出(SN)x的结构，指出其的结构基元，并简要描述其结构特点。6(SN)x属于何种晶体类型，它的导电性能与金属导体的最显著不同是什么？九、嘌呤 尿酸尿酸是嘌呤的衍生物，结构简式如右图，简写为HUr。尿酸是鸟类和爬行类动物体内核酸代谢的最终产物；人类尿中也含有少量的尿酸。尿酸在体内积聚，可引起痛风症。尿酸的白色结晶，无臭、无味。尿酸在冷水、乙醇、乙醚中的溶解度不大（37时1L水中仅溶解0.5mmol，pKa5.40），但能溶于甘油、氢氧化钠水溶液和醋酸钠水溶液。化学合成尿酸的方法是由尿素与氯代,二乙氧基丙烯酸乙酸经缩合、环合制得。尿酸用于有机合成及生物化学研究。1画出所给尿酸结构的互变异构体，并用系统命名法命名尿酸；2为什么尿酸在甘油中的溶解度比在乙醇中大得多？3痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。第一次关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，为什么？4写出化学合成尿酸的2步反应方程式（中间产物不含Cl元素）十、N甲氧基N苯基氨基甲酸酯类化合物是一类结构新颖的Strobilurin类杀菌剂，具有发展潜力和市场活力。下面是关于这类物质的一种合成路线：画出A、B、C的结构式。十一、比较下面等电子体的熔点:H3CF：141 H3NBH3：104H3NBH3分子的极性低于H3CF分子，分子间的偶极偶极相互作用能也低于H3CF，但H3NBH3的熔点却要比H3CF高出245。是什么原因导致这种现象呢？十二、来氟米特（leflunomide）化学名为N，N(4三氟甲基苯基)5甲基异噁唑，是一个具有多重活性的新型抗炎及免疫调节剂，适用于类风湿性关节炎、器官移植及癌症的治疗。该药的合成路线如下：路线：ABC来氟米特路线：（）E来氟米特1画出AE及来氟米特的结构简式；2对A、C进行命名十三、烃基锡及其衍生物的广泛应用前景使得有机锡化学的研究呈蓬勃发展的趋势。最近合成了一系列苄基锡的衍生物，研究发现这些化合物具有较强的抗癌活性及其多变的结构类型。合成方法如下：在250mL三颈瓶中加入11.9g锡粉，2滴水，用玻棒搅匀，再加入100mL二甲苯，在剧烈搅拌下滴加12.8g苄基氯，加完后继续搅拌回流3h，冷却、过滤，所得晶体用丙酮溶解，过滤后将丙酮溶液减压浓缩至干，得浅黄色晶体。将二甲苯溶液减压浓缩至适当体积后低温放置，过滤得浅黄色晶体。合并两次获得的粗产品，用四氯化碳重结晶得无色晶体A 17.3g，产率93。1试通过计算得到无色晶体A的化学式。2试画出化合物A的结构式。3实验测得该化合物在晶体中具有一维链状结构，试解释形成长链状结构的原因并画出示意图。十四、2005年诺贝尔化学奖被授予法国科学家伊夫肖万（Yves Chauvin）、美国科学家罗伯特格拉布（Robert H. Grubbs）和里理查德施罗克（Richard R. Schrock），以表彰他们在有机化学的烯烃复分解反应研究方面作出的贡献。这一方法是研究碳原子之间的化学联系是如何建立和分解的，是一种产生化学反应的关键方法。其过程和原理可如下表示： 1烯烃的复分解反应也称之为烯烃的歧化反应，如果某反应体系中有丙烯和1丁烯进行复分解，那么不久之后体系内可检测到 种沸点不同的烯烃。2烯烃复分解所用催化剂是金属卡宾，卡宾（Cabbeen）又称碳烯是指碳原子上只有两个价键连有基团，还有剩有两个未成键电子的高活性中间体。合成中重要的碳烯是二氯卡宾（CCl2），请分析其具有高反应活性的2点原因。3降片烯（结构简式如右图）能在金属卡宾催化下发生复分解聚合，写出反应方程式。4写出通过一步反应合成CH2CH2CHCHCH2CH2的三组原料。5对于烯烃的复分解反应，有人提出了另一种反应机理（设机理，材料中为机理）：R1CHCHR1R2CHCHR2试问：通过什么方法能确定烯烃的复分解反应是机理机理还是?十五、O酰基化的肟酯是一种量子效率非常高的紫外光光固化引发剂。某肟酯的合成路线如下：AB画出A、B的结构简式十六、芳香族化合物A和B都是白色结晶：A是合成许多精细化学品的重要中间体，水溶液呈酸性；B是合成农药、染料、助剂、感光材料的中间体，水溶液呈碱性。A在FeCl3存在下能与Cl2反应，当只有一个氢原子被取代时能得到2种主要的有机产物；A也能在光照下与Cl2反应，当与足量Cl2反应后得到C；C在NaOH水溶液在反应得到D的钠盐，D加热到200生成平面型分子E；D还能与B反应，生成高分子化合物F，F是一种阻燃性纤维。B和乙二醛在一定条件下加热得到G，G能被固体高锰酸钾氧化，产物经盐酸酸化后得到H。H在常温下是白色粉末固体，是一种常用的配合试剂。1.000g H能与0.5000mol/L NaOH标准溶液23.81mL完全中和。1A有多种同分异构体，其中属于芳香酯类的同分异构体有 种。2写出A、B、D、F、G、H各物质的结构简式3系统命名法命名C4写出B与乙二醛反应的化学方程式。十七、除了我们常用的休克尔规则以外还有很多其他的判定芳香性的方法。值得一提的是70年代汉斯（Hess）和斯切德（Schaad）运用HMO法计算的约50种环状多烯烃的单个电子的共轭能（REPE）指标，它不仅能判断芳香性的有无，还能判断芳香性的强弱。REPE的计算方法为：REPE(EdelocEloc)/N（式中：N为电子数，Edeloc为环状多烯非定域能，Eloc为环状多烯定域能。）下面给出11种化合物的结构简式：1请补充下表，并排列下列11种化合物芳香性的强弱顺序。环状多烯烃的REPE值（以为单位）化合物1234567891011电子数Edeloc值8.0013.6819.3124.9316.3819.4522.5125.2716.6210.4616.20Eloc值7.6113.1318.6524.1815.6618.6821.7024.2616.1510.6016.12REPE值2请说出REPE指标在判断芳香性时的优点。第第题（10分）1A： B：C： D：E：2保护脂基。32，4，5三氟3甲氧基苯甲酰氯十八、2005年11月5日瑞典皇家科学院宣布，将2005年诺贝尔化学奖授予法国化学家伊夫肖万、美国化学家罗伯特格拉布和理查德施罗克，以表彰他们在烯烃复分解反应研究领域作出的贡献。烯烃复分解反应（Olefin metathesis）是由金属烯烃络合物（又称金属卡宾）催化的不饱和碳碳双键或者叁键之间的碳架重排反应。该反应使得在通常意义下呈化学惰性的双键和叁键能够彼此偶联，极大地拓展了人们在构造化合物骨架时的想象空间。同时，由于烯烃复分解反应具有反应条件温和、产率较高的特点，而且绝大多数的有机基团在这一反应中无需保护，所以近年来该反应受到了学术界和工业界的广泛重视。在烯烃分子里，两个碳原子就像双人舞的舞伴一样，拉着双手在跳舞。所以烯烃复分解反应的原理可用下图形象表示为“交换舞伴”。1试根据对题目的理解用文字描述图中表示的烯烃复分解反应的“交换舞伴”原理。2试根据题目及示意图的叙述，完成下列反应：（1）（2）3试根据给出的反应示例，写出下面反应的产物（可不要求立体化学）示例：（1）（2）（3）十九、有些氧化还原反应在通常情况下并不发生或进行很慢，例如，在酸性溶液中KMnO4氧化Cl的反应速率极慢，但当溶液中同时存在Fe2时，KMnO4氧化Fe2的反应加速了KMnO4氧化Cl的反应。这种由于一个氧化还原反应的发生促进了另一个氧化还原反应的进行称为诱导反应。其中，Fe2称为诱导剂，KMnO4为作用体。1诱导反应是我们常说的催化反应吗？2既然诱导反应可以促进了另一个氧化还原反应的进行，为什么在氧化还原滴定分析中还要防止诱导反应的发生？3试用必要的文字和方程式说明KMnO4氧化Fe2的反应如何诱导了KMnO4氧化Cl的反应。4试提出一个方案，在HCl介质中，用KMnO4法测定Fe2，如何消除诱导反应。二十、C60分子是1985年由Smalley等人发现的，他们当时就预言C60笼内可以包入各种分子和原子，形成结构和性质特殊的分子。这些分子可被称为富勒烯金属包合物EMF。建议用MC2n来表示EMF。1解释LaC82表示的含义。2下表为几种EMF与富勒烯的电离势（Ip）和电子亲和能（Ea）Ip/eVEa/eVScC826.453.08GdC826.253.20LaC826.193.22C607.782.57C827.102.03由上表数据，你可以得出关于EMF的化学性质的什么结论？3合成EMF常用电弧法，在电弧法得到的产物中大部分是无定形碳、C60、C70和其他富勒烯分子，而EM