全国高中化学竞赛初赛题选-----有机部分试题 15页

全国高中化学竞赛初赛题选-----有机部分试题1988－五、（10分）具有族光性的化合物A（C5H10O4）和乙酸酐反应生成二乙酸酯，但不与费林试剂（是检验脂肪醛和还原糖试剂）反应。1摩尔A与稀酸加热得1摩尔甲醇和另一化合物B（C4H8O4）。B与乙酸酐反应得三乙酸酯。B经HNO3氧化可得无旋光性的二元酸C。写出A、B、C的结构式和有关反应式。1991-八、（10分）从柑橘中可提炼得萜二烯－1，8，请推测它和下列试剂反应时的产物：1．过量HBr；2．过量Br2和CCl4；3．浓KMnO4溶液，加热。1993－第5题（6分）分子式为C7H10的开经烃A，可发生下列反应：（1）A经催化加氢可生成3一乙基戊烷。（2）A与硝酸银氨溶液反应可产生白色沉淀。（3）A在Pd/BaSO4催化作用下吸收1摩尔氢生成化合物B，B可以生成橡胶状的物质C。请写出A、B、C的结构简式。\n1993－第7题（6分）试填写下列反应流程的试剂，产物及反应条件1994－第10题（5分）2＋Cl21994－第11题（10分）已知RX＋MgRMgX2RMgX＋R’COOR’’请用乙炔为基本原料合成3－甲基－3－戊醇。所用到的有机原料均由乙炔合成，无机原料自选。1994－第12题（9分）已知＋浓HI＋RI有一芳香族化合物，分子式C10H8O2（A），（A）溶于NaOH溶液，不溶于Na2CO3溶液，与浓HI作用后得（B）C8H8O2和（C）；（C）与NaOH－H2O反应得（D），同时用AgNO3检测有黄色沉淀；（C）与NaOH－C2H5OH作用得（E），将（E）蒸汽导入溴水中，溴水立即退色；（B）与FeCl3作用显兰紫色，在单溴化的条件下只得一种一溴取代物。试写出化合物合物A、B、C、D、E的结构简式。\n200006．某中学同学在一本英文杂志上发现2张描述结构变化的简图如下（图中“—～—”是长链的省略符号）：未读原文，他已经理解：左图是生命体内最重要的一大类有机物质（填中文名称）的模型化的结构简图，右图是由于左图物质与（化学式），即（中文名称）发生反应后的模型化的结构简图。由左至右的变化的主要科学应用场合是：______________；但近年来我国一些不法奸商却利用这种变化来坑害消费者，消费者将因_______________________________________________________。200009．最近，我国一留美化学家参与合成了一种新型炸药，它跟三硝基甘油一样抗打击、抗震，但一经引爆就发生激烈爆炸，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。该炸药的化学式为C8N8O16，同种元素的原子在分子中是毫无区别的。1．画出它的结构式。（4分）2．写出它的爆炸反应方程式。(2分)3．该物质为何是迄今最烈性的非核爆炸品。（3分）200010．据统计，40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟，导致舱内人员窒息致死。为此，寻找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最近，有人合成了一种叫PHA的聚酰胺类高分子，即主链内有“酰胺键”（—CO—NH—）。温度达180～200℃时，PHA就会释放水变成PBO（结构式如右图所示），后者着火点高达600℃，使舱内人员逃离机舱的时间比通常增大10倍。该发明创造的巧妙之处还在于，PHA是热塑性的（加热后可任意成型），而PBO却十分坚硬，是热固性的（加热不能改变形状）。1．写出PHA的结构式。（3分）2．根据高分子结构来解释，为什么PHA有热塑性而PBO却是热固性的。（2分）200011．已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。1．试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？（2分）\n2．已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论）。（6分）200013某烃A，分子式为C7H10，经催化氢化生成化合物B（C7H14）。A在HgSO4催化下与水反应生成醇，但不能生成烯醇式结构（该结构可进一步转化为酮）。A与KMnO4剧烈反应生成化合物C，结构式如右图所示。试画出A的可能结构的简式。（9分）200103最近报道在－100℃的低温下合成了化合物X，元素分析得出其分子式为C5H4，红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别，而碳的化学环境却有2种，而且，分子中既有C－C单键，又有C＝C双键。温度升高将迅速分解。X的结构式是：200104去年报道，在－55℃令XeF4（A）和C6F5BF2（B）化合，得一离子化合物（C），测得Xe的质量分数为31％，阴离子为四氟硼酸根离子，阳离子结构中有B的苯环。C是首例有机氙（IV）化合物，－20℃以下稳定。C为强氟化剂和强氧化剂，如与碘反应得到五氟化碘，放出氙，同时得到B。4－1写出C的化学式，正负离子应分开写。答：　　　　　　　　　　　　　　　　　4－2根据什么结构特征把C归为有机氙比合物？答：　　　　　　　　　　　　　　　4－3写出C的合成反应方程式。答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4－4写出C和碘的反应。答：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4－5画出五氟化碘分子的立体结构：200108新药麦米诺的合成路线如下：8－1确定B、C、D的结构式（填入方框）。8－2给出B和C的系统命名：B为　　　　　　；C为：　　　　　。8－3CH3SH在常温常压下的物理状态最可能是　　（填气或液或固），作出以上判断的理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　\n2001091997年BHC公司因改进常用药布洛芬的合成路线获得美国绿色化学挑战奖：旧合成路线：新合成路线：9－1写出A、B、C、D的结构式（填入方框内）。9－2布洛芬的系统命名为：　　　　　　　　　。200110最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。回答如下问题：10－1以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。10－2上述阴离子[CB11H6Cl6]－的结构可以跟图10－1的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]－\n离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。请在图10－1右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。　　　　　　　　　图10－1200206化合物A,俗称“吊白块”，年产量上万吨，主要用于染色工艺，具还原性和漂白性,对热不稳定，有毒。近年报道，我国一些不法商人违章地将A添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白，导致多起严重食物中毒事件，如某地曾发生五所学校400余名学生食用含A食品一次性中毒事件。已知：l固体A·2H2O的摩尔质量为154g/mol；lA的晶体结构及其水溶液的电导证实A是钠盐，每摩尔A含1摩尔钠离子。lA在水中的溶解度极大，20oC饱和溶液A的质量分数达45％。lA的制备方法之一是在NaOH溶液中令甲醛与Na2S2O4（连二亚硫酸钠）反应（摩尔比1：1），反应产物为A和亚硫酸钠。lA在化学上属于亚磺酸的衍生物，亚磺酸的通式为RSO2H，R为有机基团。6－1。画出A的阴离子的结构（简）式。6－2。写出上述制备A的“分子方程式”。6－3。给出A的化学名称。200207据报道，我国酱油出口因“氯丙醇”含量超标而受阻。7－1。据报道，酱油中的“氯丙醇”的来源可能是酱油原料中的杂质脂肪水解产物甘油的羟基被氯取代的衍生物；另一来源可能是用离子交换树脂纯化水配制酱油，由于交换树脂采用1，2-环氧-3-氯丙烷（ECH）作交联剂，残留的ECH水解会产生“氯丙醇”；此外，ECH还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出由甘油得到的“氯丙醇”的结构简式和ECH水解的反应方程式，反应涉及的有机物用结构简式表示。7－2。在同一个碳上同时有2个羟基或者一个羟基和一个氯原子的“氯丙醇”是不稳定的，在通常条件下会发生消除反应，请给出2个反应方程式作为例子。\n200208化合物A和B的元素分析数据均为C85.71%,H14.29%。质譜数据表明A和B的相对分子质量均为84。室温下A和B均能使溴水褪色,但均不能使高锰酸钾溶液褪色。A与HCl反应得2,3-二甲基-2-氯丁烷，A催化加氢得2,3-二甲基丁烷；B与HCl反应得2-甲基-3-氯戊烷，B催化加氢得2,3-二甲基丁烷。8－1。写出A和B得结构简式。8－2。写出所有与A、B具有相同碳环骨架的同分异构体，并写出其中一种异构体与HCl反应的产物。200213离子液体是常温下呈液态的离子化合物，已知品种几十种，是一类“绿色溶剂”。据2002年4月的一篇报道，最近有人进行了用离子液体溶解木浆纤维素的实验，结果如下表所示；向溶解了纤维素的离子液体添加约1.0％（质量）的水，纤维素会从离子液体中析出而再生；再生纤维素跟原料纤维素的聚合度相近；纤维素分子是葡萄糖（C6H12O6）的缩合高分子，可粗略地表示如下图，它们以平行成束的高级结构形成纤维；葡萄糖缩合不改变葡萄糖环的结构；纤维素溶于离子溶液又从离子液体中析出，基本结构不变。n=400~1000表木浆纤维在离子液体中的溶解性离子液体溶解条件溶解度(质量%)[C4mim]Cl加热到100oC10%[C4mim]Cl微波加热25%,清澈透明[C4mim]Br微波加热5～7%[C4mim]SCN微波加热5～7%[C4mim][BF4]微波加热不溶解[C4mim][PF6]微波加热不溶解\n[C6mim]Cl加热到100oC5%[C8mim]Cl加热到100oC微溶表中[C4mim]是1-(正)丁基-3-甲基咪唑正一价离子的代号，“咪唑”的结构如右上图所示。回答如下问题：13－1。在下面的方框中画出以[C4mim]+为代号的离子的结构式。13－2。符号[C6mim]＋和[C8mim]＋里的C6和C8代表什么？13－3。根据上表所示在相同条件下纤维素溶于离子液体的差异可见，纤维素溶于离子液体的主要原因是纤维素分子与离子液体中的之间形成了键；纤维素在[C4mim]Cl、[C4mim]Br、[C4mim][BF4]中的溶解性下降可用来解释，而纤维素在[C4mim]Cl、[C6mim]Cl和[C8mim]Cl中溶解度下降是由于的摩尔分数。13－4。在离子液体中加入水会使纤维素在离子液体里的溶解度下降，可解释为：13－5。假设在[C4mim]Cl里溶解了25％的聚合度n=500的纤维素，试估算，向该体系添加1％（质量）的水，占整个体系的摩尔分数多少？假设添水后纤维素全部析出，析出的纤维素的摩尔分数多大？200301二战期间日本是在战场上唯一大量使用毒气弹的国家，战争结束日军撤退时，在我国秘密地遗弃了大量未使用过的毒气弹，芥子气是其中一种毒气。芥子气的分子式为(ClCH2CH2)2S。人接触低浓度芥子气并不会立即感受痛苦，然而，嗅觉不能感受的极低浓度芥子气已能对人造成伤害，而且，伤害是慢慢发展的。1－1用系统命名法命名芥子气。        1－2芥子气可用两种方法制备。其一是ClCH2CH2OH与Na2S反应，反应产物之一接着与氯化氢反应；其二是CH2=CH2与S2Cl2反应，反应物的摩尔比为2:1。写出化学方程式。          1－3用碱液可以解毒。写出反应式。       \n200307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％。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107Pa；后一反应用镍催化剂，温度80－120oC，压力1.6x107Pa。对比之下，新工艺至少具有以下3种绿色化学特征：2003088－1（4分）1摩尔高锰酸钾在240－300oC加热释放出19.2g氧气，写出反应方程式。（已知K2MnO4640oC分解，K3MnO4800oC分解。）    8－2（3分）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/100gH2O，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。  8－3（2分）阿司匹林结构式如下，难溶于水。若和适量柠檬酸三钠混合，即可增大溶解度。解释原因。   8－4（3分）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）。200310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：pKa10.8,pKa22.3,pKa36.0,pKa411.0。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。\n10－1 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。                            10－2 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。                       10－3 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。         10－4 只有把Roundup转化为它的衍生物，才能测定它的pK1，问：这种衍生物是什么?     200311某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳-3,6,9-三烯9%,十八碳-3,6-二烯57％，十八碳-3-烯34％。\n11－1 烯烃与过氧乙酸可发生环氧化反应，请以十八碳-3,6,9-三烯为例，写出化学反应方程式。   11－2 若所有的双键均被环氧化，计算1摩尔该混合烯烃需要多少摩尔过氧乙酸。                        11－3 若上述混合烯烃中只有部分不饱和键环氧化，请设计一个实验方案，用酸碱滴定法测定分离后产物的环氧化程度：简述实验方案；写出相关的反应方程式和计算环氧化程度（％）的通式。 200312中和1.2312g平面构型的羧酸消耗18.00mL1.20mol/LNaOH溶液，将该羧酸加热脱水，生成含碳量为49.96％的化合物。确定符合上述条件的摩尔质量最大的羧酸及其脱水产物的结构式，简述推理过程。  200406地球表面约70％以上是海洋，全球约95％的生物物种在海洋中，由此可见海洋拥有极其丰富的天然资源，是有待开发的天然宝库。从某种海洋微生物中分离得到具有生理活性的有机化合物A，用质谱法和元素分析法测得A的化学式为C15H28O4。在苯溶液中，A可与等物质的量的Pb(OAc)4反应，生成物经酸水解得乙醛酸和另一化合物B。B遇热失去一分子水得化合物C。将C与KMnO4溶液共热得草酸和十一酸。⒈请写出化合物A、B和C的结构式。⒉A可能存在多少种光学异构体？⒊已测得化合物B为S一构型，请写出化合物A最稳定的构象式。⒋写出A的3-羟基与D-甘露糖形成的α-单糖苷的构象式。D-甘露糖的结构式如下：200407\n⒈写出下列反应式中A～D的结构式：提示：药物合成中常见如下反应：⒉写出下列反应式中E～I的结构式：200506写出下列反应的每步反应的主产物（A、B、C）的结构式；若涉及立体化学，请用Z、E、R、S等符号具体标明。B是两种几何异构体的混合物。2005077-1给出下列四种化合物的化学名称：\nA.B.A的名称：B的名称：C.D.C的名称：D的名称：7-2常用上述溶剂将芳香烃和丁二烯等化工原料从石油馏分中抽提出来，请简要说明它们的作用原理。7-3选出下列顺磁性物种（用物种前面的字母表示）:A.Cr(H2O)62+B.Fe(CO)5C.N2O-ON2D.[N(C6H4OCH3)3]+顺磁性物种是：2006第2题（5分）下列反应在100oC时能顺利进行：III2-1给出两种产物的系统命名。（4分）2-2这两种产物互为下列哪一种异构体？（1分）A旋光异构体B立体异构体C非对映异构体D几何异构体2006第7题（11分）化合物A是近十年开始采用的锅炉水添加剂。A的相对分子质量90.10，可形成无色晶体，能除去锅炉水中溶解氧，并可使锅炉壁钝化。7-1A是用碳酸二甲酯和一水合肼在70oC下合成的，收率80%。画出A的结构式。注：C-N-N角必须不是直线。（2分）7-2写出合成A的反应方程式。O=C(OCH3)2+2H2NNH2·H2O=O=C(NHNH2)2+2CH3OH+2H2O（1分)7-3低于135oC时，A直接与溶解氧反应，生成三种产物。写出化学方程式。(N2H3)2CO+2O2=2N2+CO2+3H2O(1分）7-4高于135oC时，A先发生水解，水解产物再与氧反应。写出化学方程式。(N2H3)2CO+H2O=2N2H4+CO2N2H4+O2=N2+2H2O（1分）7-5化合物A\n能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧化三铁。写出化学方程式。(N2H3)2CO+12Fe2O3=8Fe3O4+2N2+CO2+3H2O（2分）7-6化合物A与许多金属离子形成八面体配合物，例如[Mn(A)3]2+。结构分析证实该配合物中的A和游离态的A相比，分子中原本等长的两个键不再等长。画出这种配合物的结构简图（氢原子不需画出），讨论异构现象。（2分）有一对经式、面式异构体（几何异构体）(1分）它们分别有一对对映异构体（手性异构体）（1分）（画不画异构体的结构不影响得分。）2006第9题（10分）环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物，国内学者近年打破常规，合成了类似化合物，其毒性比环磷酰胺小，若形成新药，可改善病人的生活质量，其中有一个化合物的合成路线如下，请完成反应，写出试剂或中间体的结构。（C16H25N5O4PCl）注：NBS即N-溴代丁二酰亚胺2006第10题（10分）以氯苯为起始原料，用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高产率的各反应，标明合成的各个步骤)。\n