近年全国化学竞赛初赛

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1、近年全国化学竞赛初赛近年全国化学竞赛初赛有机试题综合分析讲解!有机试题综合分析讲解! 清华附中姜兴来清华附中姜兴来1997-5 1964年年Eaton合成了一种新奇的烷,叫立方烷,化学式为合成了一种新奇的烷,叫立方烷,化学式为C8H8 (A)。20年后,在年后,在Eaton研究小组工作的博士后研究小组工作的博士后XIONG YUSHENG (译音熊余生译音熊余生)合成了这种烷的四硝基衍生物合成了这种烷的四硝基衍生物(B), 是一种烈性炸药。是一种烈性炸药。最近,有人计划将最近,有人计划将B的硝基用的硝基用19种氨基酸取代,得到立方烷的四酰种氨基酸取代,得到立方烷的四酰胺基衍生物胺基衍生物(C)

2、,认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒,甚,认为极有可能从中筛选出最好的抗癌、抗病毒,甚至抗爱滋病的药物来。至抗爱滋病的药物来。 回答如下问题:回答如下问题:(1)四硝基立方烷理论上可以有多种异构体,但仅四硝基立方烷理论上可以有多种异构体,但仅只一种是最稳定的,它就是只一种是最稳定的,它就是(B),请画出它的结构式。,请画出它的结构式。(2)写出四硝写出四硝基立方烷基立方烷(B)爆炸反应方程式。爆炸反应方程式。(3)C中每个酰胺基是一个氨基酸基团。中每个酰胺基是一个氨基酸基团。请估算,请估算,B的硝基被的硝基被19种氨基酸取代,理论上总共可以合成多少种种氨基酸取代,理论上总共可以合成多少种

3、氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷氨基酸组成不同的四酰胺基立方烷(C)?(4) C中有多少对对映异构中有多少对对映异构体?体?(2) C8H4(NO2)4 = 2H2O + 6CO +2C + 2N2 (3) AX4 因因4个氨基酸一样,故是组合问题个氨基酸一样,故是组合问题 19种取其种取其1种种 C19 =19 种种 AX3Y 因三个氨基酸一样,第四个氨基酸不一样,故是因三个氨基酸一样,第四个氨基酸不一样,故是19 种氨基酸中取种氨基酸中取2种,是组合问题种,是组合问题 C192 *2=(19*18/2)*2=342(1)O2NNO2O2NNO2 但但AX3Y与与AY3X是不一样共是不一样共2

4、类,故其数目应是类,故其数目应是2倍的倍的19取取 2的组合数:的组合数: 因因 CF3H与与CH3F是不一样的是不一样的,AX2Y2 二个氨基酸一样,二个氨基酸一样,另二个氨基酸一样,故是组合问题,另二个氨基酸一样,故是组合问题,19种取其种取其2种,种,C192 *1=19*18/2=171 故有故有3倍的倍的19种取种取3种的组合种的组合,其数目为:其数目为: 正象正象F、Cl、Br、I四种元素取代甲烷生成四种元素取代甲烷生成 CX2YZ形式有几形式有几种一样种一样 不是不是4*3*2=24种种, 而是而是CF2ClBr、CF2ClI、CF2BrI、CCl2FI、CCl2FBr、CCl2

5、BrI. 共共12种种,即即C4*3 =4*3=12 AX2YZ 因氯基酸因氯基酸19种取其种取其3种,故仍是组合问题,但种,故仍是组合问题,但AX2YZ与与 AY2XZ与与AZ2XY不一样共不一样共3类类,C193 *3=(19*18*17)/(3*2*1) * 3=2907 正象正象CF2Br2 不是不是2*1种,种,而是而是2*1/2=1种种但但AX2Y2与与AY2X2是一样的,故只是是一样的,故只是1种组合问题,其种类:种组合问题,其种类: AXYZQ 因因19种氨基酸中取种氨基酸中取4种种,故是组合问题故是组合问题,且且CXYZQ与与CYZQX一样一样,故只是一种组合问题故只是一种组

6、合问题,其数目为其数目为: C194 *1=(19*18*1716)/(4*3*2*1)*1=3876因为有对映异构体存在因为有对映异构体存在,故种类有故种类有 3876*2=7752种种 (4) AXYZQ有光学异构体,有光学异构体,共共3876对对 那么共有数目那么共有数目: 19+342+171+2907+7752=11191种种2-1物质的溶解度通常随着温度的升高而增大,所以在一定的物质的溶解度通常随着温度的升高而增大,所以在一定的 温度下,温度下,A和和B两种物质能达到完全互溶。两种物质能达到完全互溶。 2-2 某些物质如某些物质如H2O和和(C2H5)3N,C3H5(OH)3和间和

7、间-CH3C6H4NH2 存在低的临界温度的原因是它们在较低温度能形成分子间存在低的临界温度的原因是它们在较低温度能形成分子间 氢键,然而,随着温度的升高,分子间氢键破裂,所以溶氢键,然而,随着温度的升高,分子间氢键破裂,所以溶 解度反而减小。解度反而减小。 2-1 解释图解释图1中中T3存在的原因。存在的原因。2-2 说明图说明图2所示的两对物质存在低的临界温度的原因。所示的两对物质存在低的临界温度的原因。2-3 描述图描述图2所示的两对物质的互溶过程。所示的两对物质的互溶过程。解答:解答:1999-6 曾有人用金属钠处理化合物曾有人用金属钠处理化合物A(分子式(分子式C5H6Br2,含五元

8、,含五元环),欲得产物环),欲得产物B,而事实上却得到芳香化合物,而事实上却得到芳香化合物C(分子式(分子式C15H18)。)。 6-1请画出请画出A、B、C的结构简式。的结构简式。 6-2为什么该反应得不到为什么该反应得不到 B却得到却得到 C? 6-3预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理预期用过量酸性高锰酸钾溶液处理C,得到的产物是,得到的产物是 D,写出,写出D的结构式。的结构式。BrBr A C 解:解:6-1 B 6-2 要点:要点:B 极不稳定不能存在。极不稳定不能存在。 注:前者的炔碳原子通常为注:前者的炔碳原子通常为sp杂化轨道,为直线型,环杂化轨道,为直线型,环戊炔的张力太大,不稳

9、定;后者为戊炔的张力太大,不稳定;后者为芳香型芳香型化合物,稳定。化合物,稳定。 注:酸性高锰酸钾溶液氧化芳香环侧链反应发生在a-碳 上;该产物可形成分子内氢键。 COOHCOOHCOOHCOOHHOOCHOOCCOHOCHOOCHOOCOHOOCOHCHOO6-31999-7 在在星星际际云云中中发发现现一一种种高高度度对对称称的的有有机机分分子子(Z),在在紫紫外外辐辐射射或或加加热热下下可可转转化化为为其其他他许许多多生生命命前前物物质质,这这些些事事实实支支持持了了生生命命来来自自星星际际的的假假说说。有有人人认认为为,Z的的形形成成过过程程如如下下:(1)星星际际分分子子CH2=NH

10、聚聚合合生生成成X;(2)X 与与甲甲醛醛加加成成得得到到Y(分分子子式式C6H15O3N3);(3)Y与与氨氨(摩摩尔尔比比1:1)脱脱水水缩缩合合得得到到Z 。试写出试写出X、Y和和Z的结构简式。的结构简式。NNNCH2OHCH2OHHOH2CY的结构式的结构式 NNNHHHX的结构式的结构式 Z的结构式的结构式 NNNN解:解:2000-3. 1999年合成了一种新化合物,本题用年合成了一种新化合物,本题用X为代号。用现为代号。用现代物理方法测得代物理方法测得X的相对分子质量为的相对分子质量为64;X含碳含碳93.8%,含氢含氢6.2%;X分子中有分子中有3种化学环境不同的氢原子和种化学

11、环境不同的氢原子和4种化学环境不同的碳种化学环境不同的碳原子;原子;X分子中同时存在分子中同时存在CC、C=C和和CC三种键,并发现其三种键,并发现其C=C键比寻常的键比寻常的C=C短。短。 3-1X的分子式是的分子式是 3-2请将请将X的可能结构式画在下面的方框内。的可能结构式画在下面的方框内。 C5H4CCCCCHHHH2000-11已经探明,我国南海跟世界上许多海域一样,海底有已经探明,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

12、的固体,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。是外观像冰的甲烷水合物。 11-2已知每已知每1立方米这种晶体能释放出立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气立方米的甲烷气体,试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设,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)。只要假设得合理均按正确论)。 11-1试设想,若把它从海底取出,拿到地面上,它将有什么试设想,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?你变化?为什么?它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子

13、晶体?你作出判断的根据是什么?作出判断的根据是什么?11-1 从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体. 因为该因为该晶体是分子晶体晶体是分子晶体. 甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子价键结合的小分子, 水分子和甲烷分子之间范德华力水分子和甲烷分子之间范德华力, 而水分子之而水分子之间是范德华力和氢键间是范德华力和氢键. 11-2 假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据, 则则1m3水水合物中有甲烷合物中有甲烷164 m3 22.4 m3/kmol

14、 = 7.32 kmol 假设甲烷水合物固体中的水的密度为假设甲烷水合物固体中的水的密度为1 g/cm3, 则其中有水则其中有水 1m31000 kg/m318 kg/mol = 55.56 kmol 因此有:因此有:CH4 : H2O = 7.32 kmol : 55.6 kmol = 1 : 7.6 解答:解答:2000-13.某烃某烃A,分子为,分子为C7H10,经催化氢化生成化合物,经催化氢化生成化合物B(C7H14)。)。A在在HgSO4催化下与水反应生成醇,但不能生成烯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)。醇式结构(该结构可进一步转化为酮)。A与与K

15、MnO4剧烈反应生剧烈反应生成化合物成化合物C,结构式如下。,结构式如下。HOOCCH2CH2CCH2COOHOCH2CH2CH=CH2CH2CH2CH=CH2试画出试画出A的可能结构的简式。的可能结构的简式。 2001-3 最近报道在最近报道在 100oC的低温下合成了化合物的低温下合成了化合物X,元素分析,元素分析仪得出其分子式为仪得出其分子式为C5H4,红外光谱和核磁共振表明其分子中的氢,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,分种,而且,分子中既有子中既有CC单键,又有单键,又有C=C双键。温度升

16、高将迅速分解。双键。温度升高将迅速分解。 X的结构式是:的结构式是: HHHH2002-7 据报道,我国酱油出口因据报道,我国酱油出口因“氯丙醇氯丙醇”含量超标而受阻。含量超标而受阻。 1据研究,酱油中的据研究,酱油中的“氯丙醇氯丙醇”的来源可能是酱油原料中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环氧环氧3氯丙烷(代号氯丙烷(代号A)作交联剂,残留的)作交联剂,残留的A水解会产生水解会产生“氯氯丙

17、醇丙醇”;此外,;此外,A还可能来自包装食品的强化高分子材料。试写出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由甘油得到的“氯丙醇氯丙醇”的结构简式和的结构简式和A水解的反应方程式,反应水解的反应方程式,反应涉及的有机物用结构简式表示。涉及的有机物用结构简式表示。 2在同一个碳上同时有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个羟基或者一个羟基和一个氯原子的的“氯丙醇氯丙醇”是不稳定的,在通常条件下会发生消除反应,请给是不稳定的,在通常条件下会发生消除反应,请给出出2个反应方程式作为例子。个反应方程式作为例子。2002-8 化合物化合物A和和 B的元素分析数据均为的元素分析

18、数据均为C 85.71%,H14.29%。质谱数据表明质谱数据表明A和和B的相对分子质量均为的相对分子质量均为84。室温下。室温下A和和B均能使均能使溴水褪色,但均不能使高锰酸钾溶液褪色。溴水褪色,但均不能使高锰酸钾溶液褪色。A与与HCl反应得反应得2,3二甲基二甲基2氯丁烷,氯丁烷,A催化加氢得催化加氢得2,3二甲基丁烷;二甲基丁烷;B与与HCl反反应得应得2甲基甲基3氯戊烷,氯戊烷,B催化加氢得催化加氢得2,3二甲基丁烷。二甲基丁烷。 1写出写出A和和B的结构简式。的结构简式。 2写出所有与写出所有与A、B具有相同碳环骨架的同分异构体,并写具有相同碳环骨架的同分异构体,并写出其中一种异构体

19、与出其中一种异构体与HCl反应的产物。反应的产物。CH(CH3)2B的结构简式的结构简式1A的结构简式的结构简式解:解: 2写出所有与写出所有与A、B具有相同碳环骨架的同分异构体,并写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出其中一种异构体与HCl反应的产物。反应的产物。 结构简式结构简式 与与HCl反应产物的结构简式反应产物的结构简式CH3CH2CHCHCH3CH3ClCH2CH3CH3CHCHCH2CH3CH3ClCH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH2CH3Cl2002-13 离子液体是常温下呈液态的离子化合物,已知品种离子液体是常温下呈液态的离子化合物,已知品种几十种

20、,是一类几十种,是一类“绿色溶剂绿色溶剂”。据。据2002年年4月的一篇报道,最近有月的一篇报道,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: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(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(近;纤维素分子是葡萄糖(C6H12O6)的缩合高分子,可粗略地表)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

21、萄糖缩合不示如下图,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,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。基本结构不变。n4001000 OOOOOOOCH2OHOHCH2OHCH2OHCH2OHOHOHOHOHOHOHOHOHHOn2002-13 表中表中C4minCl是是1(正)丁基(正)丁基3甲基咪唑甲基咪唑正一价离子的代号,正一价离子的代号,“咪唑咪唑”的结构如右图所示。的结构如右图所示。HNN表表 木浆纤维在离子液体中的溶解性木浆纤维在离子液体中的溶解性离子液体C4minClC4minCl C4

22、minBrC4minSCN C4minBF4 C4minPF4C6minClC8minCl 溶解条件溶解度(质量%)加热到10010%微波加热25%,清澈透明微波加热57% 微波加热57%微波加热 不溶解不溶解微波加热5%微波加热微波加热微溶2002-13 回答如下问题:回答如下问题: 1在下面的方框中画出以在下面的方框中画出以C4min为代号的离子的结构式。为代号的离子的结构式。 2符号符号C6min和和C8min里的里的C6和和C8代表什么?代表什么? 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

23、维素分子与离子液体中见,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的 之间形成了之间形成了 键;纤维素在键;纤维素在C4minCl、C4minBr、C4minBF4中的溶解性下降可用中的溶解性下降可用 来解释,而纤维素在来解释,而纤维素在C4minCl、C6minCl和和C8minCl中溶解度下降是由于中溶解度下降是由于 的摩的摩尔分数尔分数 。 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:降,可解释为: 。 5假设在假设在C4minCl里溶解了里溶解了25%的聚合度的聚合度n500的纤维素,的纤维素,试估算,

24、向该体系添加试估算,向该体系添加1.0%(质量)的水,占整个体系的摩尔分(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?多大?2002-13 回答如下问题:回答如下问题: 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:下降,可解释为: 。 5假设在假设在C4minCl里溶解了里溶解了25%的聚合度的聚合度n500的纤维素,的纤维素,试估算,向该体系添加试估算,向该体系添加1.0%(质量)的水,占整个体系的摩尔分(质量)的水,占

25、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?多大?水与离子液体中的阴离子形成氢键的能力更强水与离子液体中的阴离子形成氢键的能力更强 溶解于离子液体中的纤维素的摩尔质量为:溶解于离子液体中的纤维素的摩尔质量为: ( 61210516)10001.62105(g/mol)离子液体的摩尔质量为:离子液体的摩尔质量为: 8121514235.596152835.5175(g/mol)水的摩尔分数为:水的摩尔分数为: 1.0/18/(1.0/1875/17525/1.62105)0.12析出的纤维素的摩尔分数为:析

26、出的纤维素的摩尔分数为: (25/162000)/(1.0/1875/17525/1.62105)3.2104 2003-1 二战期间日本是在战场上唯一大量使用毒气弹的国家,战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,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。芥子气的分子式为芥子气是其中一种毒气。芥子气的分子式为 (ClCH2CH2)2S。人接触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,

27、而且,伤害是慢慢发展的。度芥子气已能对人造成伤害,而且,伤害是慢慢发展的。 11 用系统命名法命名芥子气。用系统命名法命名芥子气。2-2-氯乙硫醚氯乙硫醚 12 芥子气可用两种方法制备。其一是芥子气可用两种方法制备。其一是ClCH2CH2OH与与Na2S反应,反应产物之一接着与氯化氢反应;其二是反应,反应产物之一接着与氯化氢反应;其二是CH2=CH2与与S2Cl2反应,反应物的摩尔比为反应,反应物的摩尔比为2 : 1。写出化学方程式。写出化学方程式。 13 用碱液可以解毒。写出反应式。用碱液可以解毒。写出反应式。 2ClCH2CH2OH + Na2S (HOCH2CH2)2S + 2NaCl(

28、HOCH2CH2)2S + 2HCl (ClCH2CH2)2S + 2H2O 2CH2=CH2 + S2Cl2 (ClCH2CH2)2S + S (ClCH2CH2)2S + 2OH (HOCH2CH2)2S + 2Cl 2003-10 美国美国Monsando公司生产了一种除草剂,结构如下图,公司生产了一种除草剂,结构如下图,酸式电离常数如下:酸式电离常数如下: pKa1 0.8, pKa2 2.3 , pKa3 6.0 , pKa4 11.0。与它配套出售的是与它配套出售的是转基因作物转基因作物(大豆、棉花、玉米、油菜籽)的(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

29、该除草剂后其他植物全种子,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,可意译为可意译为“一扫光一扫光”。这四种转基因作物已在美国大量种植,并。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。已向我国和巴西等国大量出口,但欧洲至今禁止进口。 101 Roundup为无色晶体,熔点高达为无色晶体,熔点高达200oC,根据如上结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。

30、试问:点。试问:Roundup在晶体中以什么型式存在?写出它的结构式。在晶体中以什么型式存在?写出它的结构式。OHCONPOHOOHH2H2HCCCOOHNPOOHOH2 102 加加热热至至200230oC,Roundup先先熔熔化化,后后固固化化,得得到到一一种种极极易易溶溶于于水水的的双双聚聚体体A,其其中中有有酰酰胺胺键键,在在316oC高高温温下下仍仍稳稳定定存存在在,但但在在无无机机强强酸酸存存在在下下回回流流,重重新新转转化化为为 Roundup。画画出出A的结构式。的结构式。 103 Roundup的的植植物物韧韧皮皮的的体体液液的的pH 约约为为8; 木木质质部部和和细细胞胞

31、内内液液的的pH 为为56。试试写写出出Roundup后后三三级级电电离离的的方方程程式式(方方程程式式中中的的型型体体附附加加标标注注),并并问问:Roundup在在植植物物轫轫皮皮液液和和细细胞胞内内液液的的主主要要存存在在型型体体(用用你你定定义义的的表表达达)。提提示示:通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。通常羧酸的电离常数介于磷酸的一、二级电离常数之间。NNOOPPOHOOOHOHOH2003-11 某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳某烯烃混合物的摩尔分数为十八碳-3,6,9-三烯三烯 9%, 十十八碳八碳-3,6-二烯二烯 57,十八碳,十八碳-3-烯烯 34。 11-1

32、 烯烯烃烃与与过过氧氧乙乙酸酸可可发发生生环环氧氧化化反反应应,请请以以十十八八碳碳-3,6,9-三烯为例,写出化学反应方程式。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,计算若所有的双键均被环氧化,计算1摩尔该混合烯烃需要摩尔该混合烯烃需要多少摩尔过氧乙酸。多少摩尔过氧乙酸。 1摩尔十八碳三烯环氧化需摩尔十八碳三烯环氧化需3摩尔过氧乙酸;摩尔过氧乙酸; 1摩尔十八碳二烯环氧化需摩尔十八碳二烯环氧化需2摩尔过氧乙酸;摩尔过氧乙酸; 1摩尔十八烯环氧化需摩尔十八烯环氧化需1摩尔过氧乙酸,因此;摩尔过氧乙酸,因此; 1摩尔混合烯完全过氧化需过氧乙酸:摩尔混合烯完全过氧化需过氧

33、乙酸: 0.09X3 +0.57X2 +0.34X1 = 1.75 mol C2H5-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-C8H17 + 3CH3COOOH C2H5-CHCH-CH2-CHCH-CH2-CHCH-C8H17+3CH3COOHOOO 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。验方案;写出相关的反应方程式和计算环氧化程度()的通式。

34、相关方程式:相关方程式: R-CHCH-R + HCl = R-CHCH-R O HO Cl NaOH + HCl = NaCl + H2O 实验方案:用已知过量的氯化氢(实验方案:用已知过量的氯化氢(n/mol)与环氧化并经分离后的与环氧化并经分离后的 混合烯烃反应,反应完成后,用已知浓度的氢氧化钠混合烯烃反应,反应完成后,用已知浓度的氢氧化钠 标准溶液(标准溶液(c/molL-1)滴定反应剩余的酸,记录滴定滴定反应剩余的酸,记录滴定 终点氢氧化钠溶液的体积(终点氢氧化钠溶液的体积(V/mL)。)。则计算通式为:则计算通式为: 环氧化程度()环氧化程度()(n-cV/1000)/(3x+2y

35、+z)X100% 计计 算算 式:氧化程度()式:氧化程度() (n-cV/1000)/1.75X100% 设设x,y,z分别为三烯、二烯和单烯的摩尔分数分别为三烯、二烯和单烯的摩尔分数2003-12 中和中和1.2312 g平面构型的羧酸消耗平面构型的羧酸消耗18.00 mL 1.20 mol/L NaOH溶液,将该羧酸加热脱水,生成含碳量为溶液,将该羧酸加热脱水,生成含碳量为49.96%的化合物。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,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,并简述推理过程。并简述推理过程。 羧酸的结构式羧酸的结构式COOHCO

36、OHCOOHCOOHHOOCHOOC脱水产物的结构式脱水产物的结构式OOOOOOOOO2003-12 简述推理过程简述推理过程: 设羧酸为设羧酸为n元酸,则羧酸的摩尔质量为:元酸,则羧酸的摩尔质量为: M=1.2312 g /(1.20 mol/L18.00 mL/1000)/n=57n g/mol 羧基(基(-COOH)的摩)的摩尔尔质量量为45 g/mol,对于于n元酸,元酸,n个个羧基基的摩的摩尔尔质量量为45n g/mol,n元酸分子中除元酸分子中除羧基外的基基外的基团的摩的摩尔尔质量量为:(57-45)n=12n, n=1,2,3,4 该基基团只能是只能是n n个碳原子才能保个碳原子才能保证羧酸的摩酸的摩尔尔质量量为57n g/mol57n g/mol 对于一元酸:于一元酸: n=1,结构构为:C-COOH,不存在;,不存在; 对于二元酸:于二元酸: n=2,结构构为:HOOC-CC-COOH,不是最大,不是最大摩摩尔尔质量平面量平面结构;构; 对于四元酸:于四元酸: n=4,结构可能构可能为:COOHCOOHHOOCHOOC不是最大摩不是最大摩尔尔质量平面量平面结构构 对于三元酸于三元酸: n=3,无,无论3个碳成个碳成链状状结构构还是三元是三元环结构,都构,都不存在;不存在;

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