有机课后习题答案

1、习题参考答案1. 某化合物的分子量为60,含碳40.1%、含氮6.7%、含氧53.2%，确定该化合物的分子式。解：由各元素的百分含量，根据下列计算求得实验式爭牛帮 3.34 : 6.7 ： 3.33 1：2：1该化合物实验式为：CH2O由分子量计算出该化合物的分子式该化合物的分子式应为实验式的 2倍，即：C2H4O22. 在C H、CO、O H、C Br、CN等共价键中，极性最强的是哪一个？解：由表1-4可以查得上述共价键极性最强的是 O H键。3. 将共价键C HN HF HO H按极性由大到小的顺序进行排列。解：根据电负性顺序FONC，可推知共价键的极性顺序为：F H O H N H C

2、H4. 化合物CH3C1、CH4、CHBr3、HCl、CH3OCH3中，哪个是非极性分子?解：CH4分子为高度对称的正四面体空间结构，4个CH的向量之和为零，因此是非极性分子。5. 指出下列化合物所含官能团的名称和该化合物所属类型。尸H3（1）CH3CH2C 三 C2H AyOH酮基，酮(5) CH3CH2CHO(3) CH 3COCH 34)COOH羧基，羧酸CH3CH2CHCH3Oh醛基，醛羟基，醇(7) CH3CH2NH2氨基，胺6. 甲醚（CH3OCH3）分子中，两个 OC键的夹角为1117。甲醚是否为极性分子？若是，用表示偶极矩的方向。解：氧原子的电负性大于碳原子的电负性，因此O C

3、键的偶极矩的方向是由碳原子指向氧原子。甲醚分子的偶极矩是其分子中各个共价键偶极矩的向量之和，甲醚分子中的两个O C键的夹角为1117，显然分子是具有极性的，其偶极矩的方向如下图所示。7. 什么叫诱导效应？什么叫共轭效应？各举一例说明之。（研读教材第1112页有关内容）8.有机化学中的离子型反应与无机化学中的离子反应有何区别?解：无机化学中的离子反应是指有离子参加的反应，反应物中必须有离 子。而有机化学中的离子型反应是指反应物结构中的共价键在反应过程中发生 异裂，反应物本身并非一定是离子。第二章链烃习题参考答案1.写出分子式为C6H14的化合物的所有碳链异构体的构造式，并按系统命名法命名。C-

4、C- C- C- C解：所有可能的碳架如下:C-C-C- C- C- CC- C- C- CC所有异构体的构造式及名称:1CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CHCH 2CH2CH3CH3CH3CH2CHCH 2CH3CH3己烷2甲基戊烷3 甲基戊烷CH3CH-CH -CH 3CH3 CH3CH3CH3 C-CH2CH3CH32,3 二甲基丁烷2,2 二甲基丁烷2.写出下列化合物的结构式或名称，并指出分子中的1、2、34碳原子。(1) 2,4二甲基戊烷2,2-二甲基丙烷OOOOO13231CH3CHCH2CHCH3CH3 CHs1 101CH3CH3- C-CH31|4 1CH3O(3)

5、 2,2 二甲基一3, 3二乙基戊烷1 2 1CH3 CH2CH3I ICH3-CC-CH 2CH31 I4 I42 1 CH3 CH2CH31 2 1.OOoo123321 CH3CH2CH -CHCH 2CH31CH3- ch ch-ch 31 3 113 1 cHsCHs1 12,5 二 甲基 一3,4 二乙基己烷(CH3CH2)2GHCH(CH2CH3)2123321(CH3)3C十HC(CH3)314 3Ch3 4 1o13.4二乙基己烷2,2,344五甲基戊烷3.将下列化合物的结构式改写成键线式CH3(1) CH 3 CH -CH 2 PH2 -CHCH 2CH3 CH3CH3CH

6、3CH =CHCH 2CH=CHCH 2CHCH 3名。4.写出分子式为 C5Hi0的所有开链异构体的结构式,并用系统命名法命CH2=CHCH2CH2CH3CH*”CH2CH3/CC、h、hCHXHr、ch2ch31 戊烯顺一2戊烯反一2戊烯CH2=CHCHCH 3CH3CH2=CCH2CH3CH 3CH3chCH3H3甲基一1 丁烯2甲基一1 丁烯2甲基一2丁烯5.完成下列反应式(CH3)2CHCH=CH2+ Br2 CI 4 - (CH3)2CHCH-CH2BrBrCH3CH2C = ch2 +HCICH3严3ch 3CH2CCH3CiOs* ch3cho + ch 3CCH2CH3CH

7、2 1 010.用杂化轨道理论简述甲烷、乙烯、乙炔的分子结构。解答：(1)甲烷的结构根据杂化轨道理论，甲烷分子中的碳原子采取sp3杂化，4个价电子分别位于4个sp3杂化轨道中。4个sp3杂化电子云在空间呈正四面体排布，各个 sp3杂化电子云的大头分别指向四面体的四个顶点。 C与H成键时，4个H原子的s电子云沿着4个sp3杂化电子云的大头重叠形成 4个s-sp3 C键，因此形成的甲烷分子是正四面体型的，键角为10928/ 。(2)乙烯的结构乙烯分子中的碳原子采取sp2杂化，4个价电子中有3个分别位于3个sp2 杂化轨道中，1个位于2p轨道中。3个sp2杂化电子云在空间呈平面三角形分 布，各sp2

8、杂化电子云的大头指向三角形的 3个顶点，2p电子云对称轴垂直穿过3个sp2杂化电子云所在的平面。11.乙烯和乙炔都能使溴水褪色，两者的反应速度有何区别？为什么会有此不。同?解答：乙烯使溴水褪色的速度较乙炔的快。乙炔碳碳键长(0.120 nm)较乙烯碳碳键的键长(0.133nm)短，因此乙炔分子中的n键较乙烯的n键稳定，反 应活性低、反应速度慢。12. 乙烯既能使高锰酸钾溶液褪色，也能使溴水褪色。这两个实验的本质有无区别?解答：这两个实验有着本质的区别，乙烯使高锰酸钾溶液褪色是因为乙烯 与高锰酸钾发生了氧化还原反应，乙烯使高锰酸钾还原而褪色；乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴发生了加成反应，生成了无色

9、的溴代烷烃。13. 写出分子式C4H3的开链构造异构体的结构式，并用系统命名法命名。CH3CH2C CH CHsCCCH? CH尸 CH CH= CH2 CH尸 CCHCH 31丁炔2丁炔1,3丁 二烯1,2 丁二烯CH 3/CH2CH3尸33顺一3甲基一2戊烯反一3甲基一2戊烯14. A,B两化合物的分子式都是 C6H12，A经臭氧化并与锌和酸反应后的乙醛和甲乙酮，B经高锰酸钾氧化只得丙酸，写出 A和B的结构式。解答:CH 3 CH 3A.=CH”yCHsCH3CH2”CH2CH3CH3CH2/HB.)乞 或H；gCCH2CH3顺一3己烯反一3己烯15. 化合物A和B互为同分异构体，二者都能

10、使溴水褪色，A能与硝酸银的氨溶液反应而B不能。A用酸性高锰酸钾溶液氧化后生成 （CH3）2CHCOOH和C02，B用酸性高锰酸钾溶液氧化后生成CH3C0C00H和C02。试推测 A和B的结构式和名称，并写出有关的反应式。解答：A. (CH3)2CHC phB.CH3CH2=C ch =CH 23甲基一1丁炔2甲基一1,3 丁二烯化合物A的有关反应式:(CH3)2CHC ph + Br2* (CH3)2CHCBr2CHBr2(CH3)2CHC ph Ag(NH)2,OH (CH3)2CHC=CAg(CH3)2CHC phKMn。4 H + * (ch 3)2CHCOOH + C02化合物B的有关

11、反应式:CH 3 CH2=C-CH=CH 2 + Br2CH3* CH 2 C -CH -CH 2Br BrBr BrCH3CH2/ -CH =CH 2KMnO4, H+一 CH3CCOOH + CO2 O16.某化合物分子量为82，每摩尔该化合物可吸收2摩尔氢，不与硝酸银的氨溶液反应，当他吸收1摩尔氢时，生成2,3二甲基一1丁烯。试写出该化合物的结构式。解答:CH3CH2=CC= CH2Ch3第三章 脂环烃习题参考答案1. 命名下列化合物(1)乙基环丙烷顺-1.4-二甲基环己烷厂、CH33.7-二甲基螺4.5癸烷CH31-乙基-1.3-环戊二烯6-甲基螺3.4-5-辛醇1.6-二甲基二环4.

12、1.0庚烷2. 写出下列化合物的结构(1) 3甲基环丁烯zCHs5甲基二环2.2.2 2辛烯CH33. 用化学方法鉴别下列各组化合物(1) CH3CH2CH3 ch3ch CH2 (3) H2c /CH?cH2解答：将上述三种试剂分别通入溴水中，不能使溶液棕红色褪色的是CH3CH2CH3 ;将能使溴水褪色的两种试剂分别通入高锰酸钾酸性溶液中，能使 溶液紫红色褪色的是CH3CH= CH2 。(2) 1.1二甲基环丙烷和环戊烯解答：将两种试剂与高锰酸钾酸性溶液混合，能使溶液紫红色褪色的是环 戊烯，不能使溶液褪色的是1.1 二甲基环丙烷。4. 完成下列反应式+3H2HBrNiXCH3* (CH3)2

13、cChCH 3 BrCH3CH2CH2CH2CH3 + CH 3CH2CHCH3+Br+ HBrBs00Ch3+ Br2BrCH 2CHCHCH 3Ch3+HCIBrKMn。4 , H + . CH3CCH2CH2CH2CH2COOHO5. 完成苯基环丙烷与下列试剂的反应。(1) HCI Cl2（Cl4）+Cl2 Br2(FeB Br2FeBr3 吓Br+Br+ HBrI + H2SO4O3H+SO3H+ H2O6. 回答下列问题:(1) 在环丙烷中含有少量杂质丙烯，在提纯环丙烷时如何去除杂质?解答：将含有少量丙烯杂质的环丙烷气体通入高锰酸钾溶液，丙烯因为与 高锰酸钾反应而被溶液吸收去除，然后

14、用排水集气法收集得到不含丙烯的环丙 烷气体。(2)解释环丙烷的稳定性解答：环丙烷的3个碳原子在同一平面上，其每一个碳原子的 sp3杂化电子云夹角为105.5因此，当成键时，两个成键电子云是以弯曲方式重叠，形成“弯曲C键”。与以“头对头”方式正面重叠形成的一般C键相比，弯曲C键重 叠程度低，而且具有恢复正常重叠方式的自在趋势力一一张力，因此不稳定。环丙烷的3个“弯曲C键”的不稳定决定了环丙烷分子的不稳定性，它容易发 生开环加成反应。7. 有一化合物分子式为C7H14,此化合物发生如下反应：(1)可以催化加氢，产物分子式为C7H16； 在室温下不能使高锰酸钾溶液褪色；(3)能与HBr 反应得产物2

15、溴一2,3二甲基戊烷。写出该化合物的结构。解答:CH3CH3CH3CH3第四章 芳香烃习题参考答案1.命名下列化合物。CH31CH3BrH2CH3H(CH 3)2Ch 2Ch 3对异丙基甲苯乙基一2溴甲苯对乙基甲苯(5)2环戊基甲苯对二氯苯二苯甲基游离基SO3HBr(8)NO 26 溴一 1萘磺酸2,4二硝基甲苯2.写出下列化合物的结构。(1)间甲乙苯 P -萘酚(3) 4-氯-2,3-二硝基甲苯CH3CH2、CH3H3ClOH02NO2(4)环戊二烯负离子间二乙烯苯 邻二异丙苯CHPH 2CH(CH3)2CH(CH3)26-氯-1-萘磺酸(8)环丙烯正离子S03H3.完成下列反应。H2CH3

16、+ Br2CH2CH3Br+ 2HBrH2CH3HClCH 3彳、+Cl2 h-1H3HClch2CH2CH3N、SO3HCOOH介、一SO3H浓混酸Vno2+ H2O傅一克反应+ CH3CH2COCI傅克反应歹、COCH2CH3+ HCl浓混酸2 HClNO2 + 02NO2NO24.写出下列反应所需试剂，并完成反应,CH2CI(1)苯f甲苯f氯苄CH3CIAlCl 3甲苯f苯甲酸f邻、对硝基苯甲酸H3浓 hno3H3浓 H2SO4no2+no2+COOH硝基苯f间硝基氯苯NO2Cl2 , FeCbAJN(4)萘f邻苯二甲酸V2O5 , K2SO4 ,空气400500C护O / 乓OCOOH

17、5. 用化学方法鉴别下列各组化合物。(1)甲苯、1-甲基环己烯、甲基环己烷解答：取三种待测物少许，分别与溴水混合，能使溴水迅速褪色的是1-甲基环己烯；将不能使溴水褪色的两种待测物分别与高锰酸钾溶液混合加热，能 使高锰酸钾紫红色褪色的是甲苯，余者为甲基环己烷。苯、1,3-己二烯解答：取两种待测物少许，分别与高锰酸钾酸性溶液混合，能使溶液紫红 色褪色的是1,3-己二烯。6. 二甲苯的邻、间、对位三个异构体，在进行硝化时，分别得到一个一硝基产物，二个一硝基产物和三个一硝基产物，写出相对应的二甲苯结构。解答：得一个硝基产物的是对二甲苯:CH3H3得二个硝基产物的是邻二甲苯:H3CH3得三个硝基产物的是

18、间二甲苯:H3CH37. 按照亲电取代反应活性由强到弱的顺序排列下列化合物。甲苯、苯、氯苯、硝基苯、苯酚解答：亲电取代反应活性顺序为苯酚 甲苯 苯 氯苯 硝基苯(2) 溴苯、苯甲酸、间二甲苯、甲苯、间硝基苯甲酸解答：亲电取代反应活性顺序为间二甲苯 甲苯 溴苯 苯甲酸 间硝基苯甲酸8. 判断下列化合物有无芳香性。(1)环戊二烯解答：环戊二烯分子中没有闭合的共轭大n健结构，故不具有芳香性。(2)环戊二烯负离子解答：环戊二烯负离子具有闭合的 6电子共轭大n健结构，且n电子数 6符合“4n+2”。因此根据休克尔规则，环戊二烯负离子具有芳香性。6电子闭合大兀键6=4 X1+ 2(3) 环戊二烯正离子解答

19、：环戊二烯正离子具有闭合的 4电子共轭大n健结构，但其n电子数p ,兀一共轭CIH4不符合“ 4n+2”因此根据休克尔规则，环戊二烯正离子不具有芳香性。123,4-四氢萘解答：1,2,3,4-四氢萘保留了一个完整的苯环，因此具有芳香性。(5) 1,3,5,7-环辛四烯解答：1,3,5,7-环辛四烯n电子数 8不符合“ 4n+2”。因此根据休克尔规则，1,3,5,7-环辛四烯不具有芳香性。(6) 环丙烯正离子解答：环丙烯正离子具有闭合的2电子共轭大n健结构，且n电子数 2符合“4n+2”。因此根据休克尔规则，环丙烯正离子具有芳香性。2电子闭合大兀键 2=4 X)+ 29. 以苯为主要原料合成下列

20、化合物。(1)叔丁基苯+ (CH3)3CCI无水AICl3严G、一 C(CH3)3+ HCI2,4-二硝基苯甲酸I + HCI+ CH3CI无水AICl3 -CH3j + 浓 HNO3浓 HzS。4cooh厂N。2 KMnO4,仁no2NO2间硝基苯甲酸CH3CI无水AlCl3coohKMnO4, H +AcoohC + 浓HNO3 浓 H2SO4 coohno2(4) 2-甲基-5-硝基苯磺酸+ CHsCI无水 A|Cl3CH3H3浓 HNOg浓 H2SO4律36nO2+H3+ HCI10.某芳烃A分子式为C8H10，被酸性高锰酸钾氧化生成分子式为C8H6O4的B。若将B进步硝化，只得到一种

21、一元硝化产物而无异构体，推出的结构并写出反应式。解答：A和B的结构分别为:AOOHOOHB第五章 芳香烃习题参考答案1.简述卤代烃的结构特点、分类，并举例说明。（参见教材第62页）2.写出分子式为C4H9Br所有异构体及名称,并指出它们分别属于伯、仲、叔卤烃的哪一种?解答：所有可能的碳链如下C -C -C -CC -C -CIC所有异构体如下CH3CH2CH2CH2BrCH 3CH2CHCH 3IBrCH3ICH3CHCH2BrCH 3Br1-溴丁烷2-溴丁烷甲基-1-溴丙烷2-甲基-2-溴丙烷（伯卤烃）（仲卤烃）（伯卤烃）（叔卤烃）3. 解释下列名词并举例说明:（1）亲核试剂（2）亲核取代反

22、应（3）反应底物 中心碳原子（5）离去基团 消除反应（参见教材）(Sn2)4. 叙述卤代烷的单分子亲核取代反应（Sn1）机理和双分子亲核取代反应机理。（参见教材）1.单分子亲核取代反应 （Sn1以叔溴丁烷的水解反应为例加以讨论。叔溴丁烷的水解反应的分两步进行。第一步：叔丁基溴的C Br键发生异裂，生成叔丁基碳正离子和溴负离子,步反应的速率很慢。第二步：生成的叔丁基碳正离子很快地与进攻试剂结合生成叔丁醇。2.双 分 子亲 核 取 代 反(Sn2)实验证明，溴甲烷水解反应的机制为Sn2，反应一步完成：该反应的反应速率与溴甲烷和碱的浓度有关，称为双分子亲核取代反应，用0H-从Sn2（ 2代表决定反应

23、速率所涉及的两种分子）表示。在该反应过程中,Br的背面进攻带部分正电荷的aC，C0键逐渐形成，CBr键逐渐变弱形成一个过渡状态；然后CBr键迅速断裂，C 0键形成，完成取代。5. 简述卤代烷的消除反应和亲核取代反应及二者之间的关系。（参见教材）6. 用系统命名法命名下列化合物。(1) CH3C(CH3)2CH2Br CH3CH2CHBrCH 2ICH2CHCH2CH3Cl2,2-二甲基-1-溴丙烷2-溴-1-碘丁烷1-苯基-2-氯丁烷C2H5(4) CH2=CH-C -CH3IBrCH33-甲基-3-碘-1-戊烯3-氯环己烯2-甲基-1-溴萘BrH3间溴甲苯CH2CH2Br(8)1-环戊基-2

24、-溴乙烷7. 写出下列化合物的结构式。（1）二碘二溴甲烷叔丁基溴（3）烯丙基氯氟烷CI2Br2(CH3)3CBrCH 2= CHClCFsCHClBr1-溴-1-丙烯2,4-二氯甲苯（7）卞基氯 （8） 5-溴-1,3-环己二烯BrCH =CHCH3ClBr8. 完成下列反应式CH3CH -CH -CH 3 KOH/H 2 CH3- CHYHYH3Ch3 ClCh3 OhCH3YH YH YH3 KOH/CH 3CH2OH CH3CNHCH3Ch3 ClCh3CH3CHCH3 + NaCNCl醇溶液ACH3-CH-CH3 + NaCICn(5)CH3Br + NaOCH2CH3 CH3OCH2

25、CH3 + NaBrCH2=CHCH2Br + AgNO 3 醇溶液- CH2= CHCH2ONO2 + AgBr J(6) 2 CH3CHCICH3 + 2Na(CH3)2CHCH(CH3)2 + 2NaCI(7) (CH3)2CHCH2CH2Br + Mg 无水乙醚* (CH3)2CHCH2CH2MgBrBr + KOH 4+ KBr + H 2OH39. 完成下列转变(1) CH3CH2CH2CH2Br* CH3CHCH2CH3IBr解答:CH3CH2CH2CH2Br KOH/醇溶液HBrCH3CH2CH=CH 2 CH3CHCH2CH3BrOH OH解答:KMnO 4冷.H2O, OH

26、-OH OHCH2OH解答:O 黔Och3 Och2C* /CH2OHCH2CH=CH 2*HCH3解答:CH2CH=CH2-HBrCH2CH-CH3Brchch3KOH/醇溶液A10. 用化学方法鉴别下列各组化合物。(1) 氯苯、苄基氯、1-苯基-2-氯丙烷解答：各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合，室温下立即产生白色沉淀的为苄基氯；加热后产生白色沉淀的为1-苯基-2-氯丙烷，余者为氯苯。(2) 溴苯、溴乙烯、异丙基溴解答：各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合加热，产生淡黄色沉淀的 为异丙基溴；将剩余2种待测物分别与高锰酸钾酸性溶液混合，能使高锰酸钾 紫红色褪色的是溴乙烯，余者为溴苯。(3)

27、 2-氯丙烯、2-氯丙烷、3-氯丙烯、3-碘环戊烯解答：各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合，立即产生黄色沉淀的为3-碘环戊烯，立即产生白色沉淀的为 3-氯丙烯，加热后产生白色沉淀的为 2-氯丙烷，余者为2-氯丙烯。(4) 4-溴-1-丁炔、2-溴-2-丁烯、3-溴环戊烯解答：各取待测物少许分别与硝酸银醇溶液混合，立即产生淡黄色沉淀的为3-溴环戊烯，立即产生白色沉淀的为 4-溴-1- 丁炔，余者为2-溴-2- 丁烯。11. 下列卤代烃与氢氧化钾醇溶液发生消除反应，按反应速率由大到小排列顺序。2-甲基-1-氯丁烷、2-甲基-2-氯丁烷、2-甲基-3-氯丁烷解答：2-甲基-2-氯丁烷 2-甲基-3-氯丁烷 2-甲基-1