有机化学思考题详解(1-5章)教学内容
普通大专《有机化学》课后复习思考题参考答案
第一章 绪论
1、以生活中常见物质为例,说明有机化合物的特性。
答:生活中最常见的两种物质,如食用油和食盐它们的基本特性是:
2、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?
答:有机化学的离子型反应是指:共价键发生异裂时,成键电子集中在一个碎片上,产生正
负离子,再由正负离子与进攻试剂之间进行的反应。像亲核取代、碳负离子反应,都是离子型反应。反应中的正负离子不能稳定存在。这类反应通常发生在有机物的极性分子之间,通过共价键的异裂而产生离子型中间体,再进一步完成反应;而无机化学中的离子反应是指由阴阳离子参加的化学反应,这里的阴阳离子可以稳定存在。其反应历程与无机物瞬间完成的离子反应不同。
3、将共价键C-H 、N-H 、F-H 、O-H 按极性由大到小的顺序进行排列。。
答:几种共价键极性由大到小的顺序为F —H>O —H>N —H>C —H 4、将下列化合物由键线式改写成结构简式,并指出含有哪种官能团。
(1) (2) OH
(3)Cl O
(4) O
(5)
O
O
(6)
解:(1)
CH 3CH=CHCHCH 2CH 3
3
(2)
CH 3CH(CH 3)-CH 2-C(CH 3)2-CH(CH 3)-OH
官能团:碳碳双键 官能团:羟基
(3)CH 2ClCH 2CCH 2CH 3
(4)
CH 3CH 2CH 2-O-
官能团:羰基、卤原子 官能团:醚键、碳碳双键
(5)
CH 3CH 2-C-O-CH 2CH 3
(6)
CH 3CH 2C
CCH 2CH 3
官能团:酯基 官能团:碳碳叁键
5、甲醚(CH 3-O-CH 3)分子中,两个O-C 键的夹角为110043/。
甲醚是否为极性分子?若是,用表示偶极矩的方向。
答:甲醚是极性分子。用偶极矩表示如下:
6、计算:(1)C 5H 12 (2)C 4H 10O 中各元素的百分含量。 解:(1)12*5%100%
12*512
C =
*+=83.3% 12%*100%16.7%12*512H ==+ (2)12*4%*100%64.9%12*41016C =
=++ 10
%*100%13.5%12*41016H ==++
16
%*100%21.6%12*41016
O ==++
7、某化合物的分子量为88,含碳54.5%、含氢9.1%、含氧36.4%。确定该化合物的分子式。解:从元素分析得知有C 、H 、O 三种元素,各元素原子的个数比为:
88*54.5%
41288*9.1%8188*36.42
16C H O n n n =
=====
分子式为C 4H 8O 2。
第二章烷烃和环烷烃
1、指出
(CH 3)3CCH 2CH(CH 3)2分子中分别含伯、促、叔、季碳原子各几个。
答:伯碳5个、仲碳1个、叔碳1个、季碳1个。
2、试写出C6H12的异构体和名称(在已学知识范围内)
答:① CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH 3 已烷 ②CH 3CH(CH 3)CH 2CH 2CH 3 2-甲基戊烷 ③CH 3CH 2CH(CH 3)CH 2CH 3 3-甲基戊烷 ④CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3 2,2-二甲基丁烷 ⑤CH(CH 3)2CH(CH 3)22,3-二甲基丁烷
H 3
3
3、命名下列化合物
(1)
(CH 3)2CHCH 2CH 3 (2)CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 2CH 3
(3)CH 3CH 2CHCCH 2CH 3
H 3C
3
CH 3
(4)CH 3CHCHCH 3
CH 2CH 3
CH 3
(5)
CH 2CH 3
(6)
CH 3H
CH 3H
(7)
3
(8)CH 3
(9)
解(1)2-甲基丁烷 (2)3-乙基戊烷 (3)3,3,4-三甲基己烷 (4)2,3-二甲基戊烷 (5)乙基环丁烷 (6)1,2-二甲基环已烷 (7)反-1,3-二甲基环戊烷 (8)1-甲基螺[4,5]癸烷 (9)二环[2,2,1]庚烷
4、写出下列化合物的结构式
(1)2-甲基丁烷 (2)2,3-二甲基戊烷 (3)2,3-二甲基-4-乙基已烷
(4)顺-1,3-二甲基环丁烷(5)环已基环已烷 (6)反-1-甲基-4-异丙基环已烷(优势构象)
解:(1)CH 3-CH-CH 2CH 3
CH 3(2)
CH 3-CH-CHCH 2CH 3
CH 3
CH 3
(3)
CH 3-CH-CHCHCH 2CH 3
CH 3
CH 3
CH 2CH 3
(
6)
3
CH 3
(4)
CH 3
CH 3
H
H (5)
5、丙烷与氯气在日光作用下,生成1-氯丙烷(43%),2-氯丙烷(57%),试回答下列问题:(1)写出其反应式;(2)各级氢的相对反应活性 解:(1)
CH 3CH 2CH 3+Cl 2CH 3CH 2CH 2Cl+CH 3CHClCH 3
(2)仲氢>伯氢
6、完成下列反应:
CH3 +HI
解:CH3 +HI CH3CH2CHCH3
I
7、用化学方法区别环丁烷和丁烷解:
环丁烷丁烷
溴水溴水褪色
溴水不褪色第三章烯烃和炔烃
1、将下列化合物的结构式改写成碳链式和键线式
(1)CH3CH=CHCH2CH=CHCH2CH(CH3)2
(2)
CH3CH=C(CH3)CH2CH=CH2
解(1)
(2)
C-C=C-C-C=C-C-C-C
C
C-C=C-C-C=C
2、试写出下列碳氢化合物可能有的异构体和名称(在已学知识范围内)(1)C4H8(2)C5H8
解:(1)①1-丁烯 CH3-CH2CH=CH2
②2-丁烯
CH3-CH=CHCH3
③2-甲基-1-丙烯CH3-C=CH2
CH3④⑤
(2)①1-戊炔 CH3CH2CH2C CH
②2-戊炔 CH3CH2C CCH3
③3-甲基-1-丁炔CH3CH-C CH
CH3
④1,3-戊二烯CH2=CH-CH=CH-CH3
⑤1,4-戊二烯CH2=CHCHCH=CH2
⑥1,2-戊二烯CH2=C=CHCH2-CH3
⑦2-甲基-1,3-丁二烯⑧3-甲基-1,2-丁二烯
CH2=C-CH=CH2
CH3CH2=C=C-CH3
CH3
⑨环戊烯⑩1-甲基环丁烯CH3
(11)2-甲基环丁烯
H3C
3、指出CH2=CH-C C-CH3
中各碳原子的杂化状态。
解:按编号顺序分别为:sp2、sp2、sp、sp、sp3杂化。
4、命名下列化合物
(1)CH2=CHCH2C CH
(2)
CH2=CHCH2C CCH3
(3)CH3CH=CHCHCH3
CH3
(4)
CH2=CHCH2CHC CH
CH2CH3
解:(1)1—戊烯—4—炔(2)1—已烯—4—炔
(3)4—甲基—2—戊烯(4)4—乙基—1—已烯—5—炔
5、写出下列化合物的结构式
(1)3,3-二甲基-1-丁烯(2)反-3-甲基-2-已烯
(3)-戊烯-1-炔(4)4-乙烯基-4-庚烯-2-炔
解:(1)CH2=CH-C-CH3
CH3
CH3(2)
CH3CH2CH2
C=C
H
H CH3
(3)CH C-CH=CH-CH3
(4)
CH3-C C-C=CH-CH2CH3
CH=CH2
6、用Z、E命名法给下面化合物命名
(1)
C=C
H
CH3
Cl
Cl
(2)
C=C
H
CH2CH2CH3
2
CH3
CH3
解(1)(E)—1,2—二氯丙烯(Z)—3—乙基—2—已烯7、完成下列反应式
(1)(CH3)2CHCH=CH2+Br2CCl4
(2)
CH3CH2CH=CH2
(3)CH3CH2C=CH2+HCl
3(4)
CH3CH2C CH
KMnO4
H2O
(5)CH3CH2C CH
Cu(NH3)2+
(6)
CH3CH2CH=CH2+H2
H+
(7)+
COOH
(8)CH2=CH-C=CH2
CH3
KMnO4/H+
解:(1)
(CH3)2CHCH=CH2+Br2CCl4(CH3)2CHCHBrCH2Br (2)
CH3CH2CH=CH2+HCl CH3CH2CHClCH3
(3)CH3CH2C=CH2+HCl
3
CH3CH2C-CH3
CH3
Cl
(4)CH3CH2C CH
KMnO4
H2O
CH3CH2COOH+CO
2
(5)CH3CH2C CH
Cu(NH3)2+
CH3CH2
C CCu
(6)CH3CH2CH=CH2+H2
H+CH
3
CH2CH-CH3
OH
(7)
+
COOH
COOH
(8)CH2=CH-C=CH2
CH3
KMnO4/H+HOOC-C=O+2CO
2
CH3
8、用化学方法鉴别下列各组化合物
(1)乙烷、乙烯、乙炔(2)2-戊炔、1-已炔解:(1)
乙烷乙烯
乙炔
不褪色
褪色
褪色
32]3不褪色
褪色
(2)
32]32-戊炔1-已炔
不生成沉淀生成沉淀
9、化合物A 和B 互为同分异构体,二者都能使溴水褪色。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CH 3CH 2COOH 和CO 2,B 用酸性高锰酸钾溶液氧化后生成CH 3COOH 。试推测A 和B 结构式和名称,并写出有关的反应式。
解:根据题中条件,A 和B 应具有碳碳双键或叁键,A 能使硝酸银的氨溶液反应应为1-位炔烃,从A 与酸性高锰酸钾氧化产物分析A 为:1-丁炔CH 3CH 2C
CH
;由于B 与
互为同分异构体,以及B 的氧化产物分析,B 为2-丁炔
CH 3-C C-CH 3
。有关反应式为:
CH 3-C C -CH 3+Br 2
CH 3CBr 2CBr 2CH 3
CH 3CH 2C
CH+Br 2
CH 3CH 2C(Br)2-CHBr 2
CH 3CH 2C CH Ag(NH 3)2
+CH 3CH 2C
CH 3CH 2C
CH
KMnO 4/H +
3CH 2COOH+CO 2
CH 3-C C-CH 3
2CH 3COOH
4+
10、某化合物的分子量为82,每摩尔该化合物可吸收2molH 2,不与硝酸银的氨溶液反应,当它吸收1molH 2时,生成2,3-二甲基-1-丁烯。试写出该化合的的结构式。 解:根据中题中信息,该化合物可能为二烯烃或炔烃,当它吸收1molH 2时,生成2,
3-二甲基-1-丁烯,应为二烯烃;其结构式为:CH 2=C -C=CH 2
CH 3
CH 3
名称为2,3-二甲-1,3-
丁二烯。
第四章 芳香烃
1、命名下列化合物
(1) (2) (3)
CH 3
CH 2CH 3
CH 3
NO 2
NO 2
O 2N
CH 2CH=CH 2
解(1)对—甲乙苯 (2)2,4,6—三硝基苯 (3)3—苯基丙烯 2、写出下列化合物的结构式
(1)对二异丙苯 (2)4-硝基氯甲苯 (3)α-甲基-β-萘
解:(1) (2) (3)
CH 3CHCH 3CH 3CHCH 3
CH 2Cl
NO 2
CH 3
SO 3H
3、完成下列反应
(1)
CH 3
+CH 3CH 2C Cl
O
无水AlCl (2)
甲苯+Cl
2
Fe
(3) 邻苯二甲酸 (
4)二硝基苯甲酸
解:(1)
CH 3
+CH 3CH 2C Cl
O
无水AlCl O=C-CH 2CH 3
CH 3
(2)
CH 3
+Cl
2
CH 3
Cl
+
CH 3
CH 2Cl
(3
)
+CH 3CH 2Cl
3
CH 2
(4
)
+CH 3无水AlCl 3
CH 3
NO 2
2
NO2
4、比较下列化合物苯环硝化的反应活性,并指出硝基导入的位置。
(1)(1)CH 3
(2)
Cl (3)
NO 2
(4)
CH 3
NO 2
(5)OH
Br
4、解:苯环上的基团分活化基和钝化基两类,其中(1)、(4)、(5)上的甲基、羟基是活化基,(2)和(3)上的卤原子和硝基是化基;按定位能力的大小羟基>甲基,钝化基中硝基强于卤原子,所以苯环硝化的反应活性顺序为(5)、(1)、(4)、(2)、(3)。硝基导入的
位置为:(1)
(2)
NO 2
5、芳香烃A 、B 、C 分子式同为C 9H 12,高锰酸钾氧化后,A 生成一元羧酸,B 生成二元羧酸,C 生成三元羧酸。硝化时,A 和B 分别得到两种一硝基化合物,C 只生成一种一硝基化合物。写出A 、B 、C 的结构和名称。
解:由于A 、B 、C 三种化合物的分子式符合苯及苯的同系物的通式,结构中只有一个苯环。
A 只有一个烃基,
B 有两个烃基,
C 有三个烃基。 所以 A 为
CH 2CH 2CH 3
或
CH(CH 3)2
B 为
CH 3
CH 2CH 3
或CH 2CH 3
H 3C
C 为
CH 3
CH 3
H 3C
第五章 卤代烃
1、写出下列化合物的名称或结构式
(1)CH 3C
CH 2CH 3Cl
Cl
(2)
CH 2=CH
CH CH 3
Br
(3)
CH 2CH 3
Br
Cl
(4)
Cl
CH 3 (5)CH 2=CH CH 2CHCH 2I
CH 3
(6)氯化苄(7)3-氯环已烯(8)4-甲基-5-溴-2-戊炔(9)氯乙烯(10)2,4-二硝基氯苯 解:(1)2,2-二氯丁烷 (2)3-溴-1-丁烯 (3)4-氯-2-溴乙苯 (5)4—甲基—5—碘—1—戊烯
(6) (7) (8)
CH 2Cl
Cl
CH 3C C CH CH 2Br
3
(9)CH 2=CH-Cl (10)
Cl
NO 2
2
2、完成下列反应
(1)CH 3CH 2CH(CH 3)CHBrCH
3NaOH/H O
(2)
CH 2
CH
CH 2
CH 3
Br
NaOH/醇
(3)CH
3
CH=CH 2
NaCN
3+
(4)CH 3CH 2CH 2I
3
解:(1)CH 3CH 2CH(CH 3)CHBrCH 3NaOH/H O
CH 3CH 2CH(CH 3)CHCH 3
(2)
CH 2
CH
CH 2
CH 3
Br
NaOH/醇
CH
CH
CH 2
CH 3
(3)
CH 3
CH=CH 2
NaCN
3+
CH 3
CHCH Br
CH 3
CHCH 3CN
CH 3
CHCH 3
(4)CH 3CH 2CH 2I
3CH 3CH 2CH 2OCH 3+NaI
3、用化学方法区别下列化合物
(1)对氯甲苯、氯化苄和β-氯乙烯 (2)
CH 3CHCH=CH 2
Br
CH 2CH 2CH=CH 2Br
CH 3CH 2C=CH 2
Br
解:(1) 对氯甲苯
氯化苄
β
-氯乙烯
加热不反应
立即反应产生沉淀加热反应产生沉淀
(2)
CH 3CHCH=CH 2
Br
CH 2CH 2CH=CH 2Br
CH 3CH 2C=CH 2
Br
AgNO 3/醇
立即反应产生沉淀
加热反应产生沉淀
不产生沉淀
4、由1-溴丙烷制备下列化合物
(1)异丙醇 (2)1,1,2,2-四溴丙烷 (3)3-溴丙烯 (4)2,3-二氯-1-丙醇 解:(1)
CH 3CH 2CH 2Br
NaOH/醇
CH 3CH=CH 2
浓H 24
H 2O
CH 3CHCH 3OH
(2)
CH 3CH 2CH 2Br NaOH/醇
CH 3CH=CH 2
2
CH 3CH
CH 2Br
Br
NaOH/醇
CH 3
C CH
2
CH 3CHBr 2CHBr 2
(3)CH 3CH 2CH 2Br
NaOH/醇
CH 3CH=CH 2
NBS
CH 2
CH
CH 2Br
(4)
CH 2
CH CH 2Br
2CH 2
CH
CH 2OH
Cl 2ClCHClCH 2OH
第六章 醇 酚 醚
1.写出下列化合物的名称和结构式
(1)
CH 3 C C CH 2 CH 2 OH CH 3CH 3CH 3
CH 3(2)CH 3 C CH 2 CH CH 3
CH 2 CH 2 CH 3OH (3) CH 3 CH CH 2 CH CH 3
OH
OH
(4)
OH
OH CH 3
(5)CH 3CH 2O
(6)2-甲基-1-萘酚
(7)2,2-二甲基-3-戊烯-1-醇 (8)乙烯基丙醚
[解] (1)3,3,4,4-四甲基-1-戊醇 (2)4-甲基-2-庚醇 (3)2,4-戊二醇 (4) 4-甲基-1,3-苯二酚
(5)
?ò?(6) OH
CH
3
(7)CH 3CH 2CH=CHCH 2OH
(8)CH 2=CH O CH 2CH 2CH 3
2.完成下列反应
(1) (CH 3)2C=CH CHCH 3
OH
KMnO /H
+
(CH 3)2C=O + CH 3 C COOH
O
(2) CH 3O
CH 33I +
CH 3
CH 3
(3)
OH
+ Br 2CH 3
OH
Br Br
+ HBr
(4) CH 3 CH 2 CH CH 3 + HCl ZnCl 2OH CH 3 CH 2 CH CH 3 + H 2O
Cl
3.用化学方法区别下列化合物
[解]
(1)
Lucas 试剂数小时不浑浊或分层
约十分钟浑浊或分层立即浑浊或分层
(2) 苯乙醚
甲苯
浓H 24
溶解(单相)不溶(两相)
(3) 1,3-丙二醇 1,2-丙二醇
新制Cu(OH)2(X )混合液浑浊
溶解形成 深蓝色溶液
(4) 苯甲醇 3溶液不显色显色(蓝色)
4. 分子式C 5H 10的A 烃,与溴水不发生反应,在紫外光照射下与等摩尔溴作用
苯乙醚
[解]
得到产物B(C5H9Br),B与KOH的醇溶液加热得到C(C5H8),C经酸性KMnO4氧化得到戊二酸,写出A、B、C的结构及各步反应式。
[解]分析:A不发生烯烃的加成反应,而能发生取代反应,应为环烷烃,其溴代产物B与KOH的醇溶液加热发生的是消除反应,产物应为一个环烯烃;这个环烯烃被KMnO4氧化得到戊二酸,由此推知A、B均为五元环:A为环戊烷,B 为溴代环戊烷,C为环戊烯。
Br
A B
C
2Br
Br
KMnO/H+ CH2COOH
CH2
CH2COOH
第七章醛、酮、醌
1.用系统命名法命名下列化合物
[解]
(1)(2) C
6
H5COC2H5(3) (CH2)2CH=CHCH2CHO (4) CH3COCH(CH3)2(6)
CH3CH2CH(CH3)CHO
(5)
O
O
CH3
OCH3
CH3
OH
2-甲基丁醛苯丙酮 4-甲基-3-戊烯醛
3-甲基-2-丁酮 2-甲基-1,4-环己二酮 2-甲基-6-甲氧基苯酚2.写出下列化合物的结构式
(1) 3,5-二甲基-2,4-己二酮(2) 2-甲基-1,4-萘醌
CH3COCHCOCHCH3
CH3
CH3
CH3
O
O
(3) 对羟基苯甲醛(4) 3-甲基-4-环己基戊醛
OH
CHO
CH 3CH CH CH 2CHO
CH 3
3. 下列化合物中哪些能与饱和亚硫酸氢钠加成?哪些能发生碘仿反应?
[解] 能与饱和亚硫酸氢钠加成的化合物是:(1)(2)(5)(7);能发生碘仿反应的化合物是:(1)(3)(6)(8)
4.写出丙醛与下列各试剂反应的产物 [解]
(6)(1)(3) 托伦试剂(11)(4)(5)(12)(7)(9)(10)(2)H 2,Pt LiAlH 4,后水解 稀碱水溶液I 2+NaOH
Br 2,乙酸
C 6H 5NHNH 2(8) KMnO 4/H 2O Zn-Hg ,浓HCl
饱和NaHSO 3水溶液
C 2H 5OH,干燥HCl CH 3MgBr/乙醚,后水解CH 3CH 2CH 2OH CH 3CH 2CH 2OH CH 3CH 2COONH 4CH 3CH 2CH CHCHO
OH CH 3
CH 3COONa CH 3CHCHO
Br
CH 3CH 2CH=NNHC 6H 5
CH 3CH 2COOH CH 3CH 2CH 3
CH 3CH 2CH SO 3Na
OH
CH 3CH 2CH
OC 2H 5
OC 2H 5
CH 3CH 2CHCH 3
OH
5. 写出下列反应的主要产物 [解]
(1)C 6H 5OH C 6H 5COO + C 6H 5CH 2OH
(2)
O
(3) CH 3COCH 3 + NH 2CH 3CH 3
C=NOH
(4)CH 2=CHCHO
①LiAlH ,无水乙醚 ②H 2O
CH 2=CHCH 2OH
(5)(7)C 2H 5
HCHO + C 6H 5CHO
浓OH
HCOO + C 6H 5CH 2OH
(6)CHO +Ag(NH 3)2+
COONH 4+
Ag
CH 3COCH 3+NaOI CH 3COONa +CHI 3
(8)CH 3COC 2H 5+CH 3①
②无水乙醚2
CH 3 C CH 3OH
6.用化学方法鉴别下列各组化合物
[解]
甲醛乙醛丙酮
(1)
(2)苯甲醛 苯甲醇
苯乙酮有色沉淀
苯甲醛苯乙酮
(3) 丙醛
丙酮 异丙醇
甲乙醚异丙醇丙酮
不显色
丙醛
甲乙醚
(4) 2- 3- 3-
戊酮
戊酮3-
环己酮
3-戊酮3-戊烯酮
(没有简单鉴别方法)
7.化合物A 和B ,分子式都是C 3H 8O ,都能与苯肼作用生成苯腙,A 能与希夫试剂显紫色,还能发生自身羟醛缩合反应,但不能发生碘仿反应,B 不能与希夫试剂显紫色,但能发生碘仿反应,试推测A 和B 的结构式,写出它们分别与各试剂作用的反应式。
[解]分析:A 的有关反应显示它是一个醛,结合组成来看,应为丙醛;B 的有关反应显示它是一个酮,结合组成来看,应为丙酮。 反应式: