高中化学竞赛试题羟醛缩合
中学化学竞赛试题资源库——羟醛缩合
A组
1．以乙烯为初始反应可制得正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）。已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分另跟（Ⅱ）中的2－位碳原子和2－位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3－羟基醛，此醛不稳定，受热即脱水而生成不饱和醛（烯醛）：
请运用已学过的知识和上述结出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应式。
2．醛可发生分子间的反应，生成羟基醛，如：
烯烃分子在一定条件下会发生二分子聚合，如：
（1）HOCH2CH(CH3)CHO可由与两种醛合成（填结构简式）
（2）HOCH2CH(CH3)CHO转变成(CH3)2C＝CH2须经过、、等较合理的反应过程（填反应类型名称）
（3）将(CH3)2C＝CH2经二分子缩合后的生成物与氢气进行加成反应，所得有机物按系统命名法称为。
3．已知醛在一定条件下可以发生如下转化：
物质B是一种可以作为药物的芳香族化合物，请根据下图（所有无机产物均已略去）中各有机物的转变关系回答问题：
（1）A、B的结构简式为：A ，B 。
（2）G、D反应生成H的化学方程式是。
（3）一定条件下，能够与1mol F发生反应的H2的最大用量是mol。
（4）G有多种同分异构体，其中能与金属钠反应且苯环上只有一个取代基的同分异
构体的结构简式为。
4．今年是杰出的奥地利化学家约瑟夫·劳施密特（Josef Loschmidt）逝世110周年，1861年他著的《化学研究》第一卷中就有如下左图物质圈图，即肉桂酸结构（如右侧图）
肉桂酸的合成路线如下：
已知：①
②
试回答下列：
（1）D的结构简式为：。
（2）属于消去反应的有：（填序号）
（3）与肉桂酸互为同分异构体且能使溴的四氯化碳溶液褪色还能与碳酸氢钠溶液反应的异构体有：、、、。
（4）肉桂酸苄酯是一种重要的定香剂，是由肉桂酸与苯甲醇反应得到的，写出该反应的化学方程式：。
B组
5．下面是一种有机物A的合成路线，请回答有关问题：
写出a～f的结构简式：
6．我国盛产山茶子精油，用其主要成分柠檬醛可以与丙酮反应制取假紫罗兰酮，进而合成具有工业价值的紫罗兰酮。
柠檬醛假紫罗兰酮
又知：R－X＋H2O→R－OH＋HX（“R－”为烃基）
下面是一种有机物A的合成路线，请回答有关问题：
写出c、d、f的结构简式：c d f
7．利用乙烯和苄氯可合成肉桂醛和乙酸丁酯。反应的合成路线如下图所示：
（1）请写出A～H各物质的结构简式。
（2）命名：肉桂醛；D 。
（3）有机物：D、E、G、H、肉桂醛
具有光学异构体的是；具有顺反异构体的是。
（4）反应D→E的产物是否唯一，为什么？
（5）肉桂醛被硼氢化钠还原后的产物可聚合为高分子化合物（结构简式）。
（6）选择合适试剂由E合成(CH3)2CHCH2CHO，写出中间产物。
8．有机物分子中，凡与官能团直接相连的碳原子称为α－碳原子，与α－碳原子连接的氢原子称为α－氢原子。在一定条件下含有α－氢原子的醛（或酮）能与另一分子醛（或酮）发生反应，其实质是一个α－氢原子加在另一个醛酮的氧原子上，其余部分加在羰基上形成羟醛。例如：
同时，羟醛不稳定，受热可脱水生成烯醛。
请用已学过的知识和所给信息回答下列问题：
（1）现有一化合物A，是由B、C两物质通过上述类型的反应生成的。试根据A的结构简式写出B、C的结构式：
A：B：C：
（2）利用有关物质可合成肉桂醛（－CH＝CHCHO）和乙酸丁酯。请在下列合
成路线的方框中填出有关物质的结构简式：
9．肉桂醇是一种优质香精，由植物桂皮油中可分离出，也可以通过有机合成法制得，其结构简式为—CH＝CH—CHO。可通过下面的几步反应合成制得，下面式子中的A、B、C、D皆为有机物
OH—CH2OH＋HCl
①A＋H2O?
??-/
?→
②—CH2OH?
?氧化 B
?→
③B＋C?
?一定条件 D
?
?→
④D?
?一定条件—CH＝CH—CHO＋H2O
?→
?
试回答
（1）A的结构简式为；
（2）①步反应类型，④步反应类型；
（3）写出③步反应的化学方程式。
10．季戊四酸硝酸酯［C(CH2ONO2)4］为长效抗心血管病药物，作用比硝酸甘油弱，生效缓慢而持久。已知两个醛分子在稀碱溶液中可以发生加成反应，其特点是一个醛分子中活泼氢（即与醛基相邻碳原子上的氢原子，也叫α氢原子）加到另一醛分子中醛基的氧原子上，其余部分则加到该醛基的碳原子上．如：
R－CH2－CHO＋H－CH2－CHO?
?稀碱溶液R－CH2－CH(OH)－CH2－CHO
?→
?
现以乙烯为初始原料，按下列反应的A物质在常温下是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液具有杀菌和防腐能力，可用来浸制生物标本.
请按要求回答下列问题：
（1）写出下列反应方程式（注明反应条件并配平）：
乙烯→B：；
B＋A→C：；
E→F：。
（2）写出反应类型：
反应Ⅰ；反应Ⅱ；反应Ⅴ；反应Ⅵ。
11．醛类（R—CHO）分子中羰基上氧原子吸引电子能力强于碳原子，使羰基碳上带有部分正电荷，从而表现出以下两方面的性质：
①碳基碳接受带负电荷或带部分负电荷的原子或原子团进攻，而发生加成反应，称为
亲核加成反应。
②α—氢（R —CH 2—CHO ）表现出一定酸性，能与碱作用，产生碳负离子：R －－CH
－CHO 。
（1）醛与亚硫酸氢钠加成反应的过程如下：
为什么（Ⅰ）会转化成（Ⅱ）？
（2）已知R —CH 2—CHO ＋NH 2—NH 2??→?O
H 2—R －CH 2－CH ＝N —NH 2，写出A 的结构简式
（3）乙醛与乙醇在催化剂作用下，可生成半缩醛（C 4H 10O 2）和缩醛（C 6H 14O 2）。试写出半缩醛的结构简式和缩醛的结构简式：
（4）乙醛与OH －作用可产生的碳负离子，该碳负离子又可进攻另一分子乙醛，而发
生加成反应：
2CH 3CHO ?→?C （分子式：C 4H 8O 2）???→??
；—O H 2 D
试写出该碳负离子的电子式和C 、D 的结构简式：
12．已知： ①乙醛甲基上的氢原子都是α氢原子，活性较大，都可以与甲醛中的醛基发生加成反应，如HCHO ＋CH 3CHO ???→?一定条件HO －CH 2－CH 2－CHO ；
②CH 2(COOC 2H 5)2????????→?Cl CH CH BrCH H NaOC 22252/
??????→
??+-，Ｈ )2;\)12OH O H 现由乙烯和丙二酸等物质合成I ，合成路线如下：
请回答下列问题：
（1）写出下列物质的结构简式：E ；H ；I 。
（2）写出A ～D 化学方程式：
13．已知在适宜的条件下，醛分子间可按下式发生加成反应：
试用化学方程式表示以乙烯、－CH2Br为主要原料制备肉桂醛（－CH＝CHCHO）的过程。
14．请利用下列反应过程中各有机化合物之间的关系，推断有机化合物A、B、C、D、E、F的结构式。
15．已知在适宜的条件下，醛分子间可按下式发生加成反应：
试用化学方程式表示以乙烯、－CH2Br为主要原料制备肉桂醛（－CH＝CHCHO）的过程。
16．羰基化合物有一个重要反应，就是在稀碱的作用下，具有α－活性氢的醛（酮）
生成β－羟基醛（酮）。该反应是可逆反应，称为醇（羟）醛缩合。其反应历程为（表示一对电子转移）：
问：由右面化合物进行如下反应，应得到何种产物，并写出相应的反应历程。
17．已知乙炔钠（NaC≡CH）在一定条件下可以和某些羰基发生加成反应：
工业上用丙酮为初始原料，通过与乙炔钠等物质反应，可以合成聚异戊二烯，请写出合成的各步反应式。
C 组
18．已知丙酮的α氢活性比丙醛的α氢活性大，预计该反应的主要产物。
丙醛＋丙酮??→?NaOH A ??→
?加热B ＋C 19． （1）写出A 的结构简式
（2）在酸作用下生成R 、C 的历程，并推测B 、C 产量哪个多？
（3）的系统命名是 。
20．光刻法是现在流行的一种进行表面处理的化学方法。它是在待加工金属工件上涂上一层具有抗腐蚀性的保护层，这种保护材料称为光致抗蚀剂（又称光刻胶）。然后在其上方按一定图版曝光、再加腐蚀剂。未曝光与曝光部分的金属表面的抗腐蚀性不同，因此印出预期的图版。
E 是一种光敏胶，其合成路线如下：
－CHO ????→?乙酸酐无水/A B ??→?NaOH ??→?碱乙炔/D ??→?聚合 E
（1）写出A 、B 、C 、D 的结构式。
（2）写出它在光刻法中光照下的反应。
21．下列三组反应中，丙酮CH 3COCH 3是什么试剂？完成的是什么属性的反应：
（1）CH 3COCH 3 CH 3COCH 2CH 2N(CH 3)2
（2）CH 3COCH 3＋CH 2＝CHCOOCH 3CH 3COCH 2CH 2CH 2COOCH 3
（3）CH 3COCH 3＋BrCH 2CH 2CHO CH 3COCH ＝CHCH 2CH 2Br
（4）CH 3COCH 3
22．按照指定的反应，写出反应产物，完成反应式。
（1）Claisen 酯缩合反应：
＋
（2）Diels—Alder反应：
（3）Wittig反应：
＋→
（4）Beckmann重排反应：
（5）Cannizzaro反应：
＋
（6）Mannich反应：
＋HN(CH3)2
23．在353K下苯甲醛和丙二酸在吡啶中反应，产物中有二氧化碳和产率约为理论值的80％的化合物A等等，1.48g A在室温、常压、铂催化下氢化，生成B，消耗了0.25L 氢气。B在Friedl-Crafts反应的条件下与一种多磷酸反应，从产物中分离得到C，同时得到两种酸性的、互为异构体的副产品D a和D b，B在反应介质中浓度高时，D a和D b将大量生成而稀释则被抑制。
C的元素分析结果是：含碳81.8％、氢6.1％；而D a和D b的元素含量在实验误差范围内是相同的，含碳76.6％、氢6.4％。中和2 .2g D a或D b需用0.1mol/L氢氧化钾约100mL 溶液，C可通过蒸馏来提纯（沸点为516K～518K，常压），纯净的C的熔点为313K，密度为1.09g/cm3，用质谱仪测得它的分子量为132。
（1）A的结构式是什么？
（2）B的结构式是什么？
（3）C的结构式是什么？
（4）D a和D b的结构式是什么？
（5）提出另一种合成A的方法，要求用最简单的原料，并在反应中至少形成一个C
－C 键。
（6）提出另一种合成B 的方法，要求用最简单的原料，并在反应中至少形成一个C －C 键。
（7）写出下列反应的产物的结构式：
①C ＋羟胺（用酸催化）→
②C ＋苯基溴化镁（C 6H 5MgBr ）反应，然后用酸处理→
③C ＋苯甲醛＋C 2H 5O ○－H ○＋→
24．在氢氧化钠的乙醇水溶液中，丙醛（A ）发生反应形成化合物B ，后者很快脱水成物质C （C 6H 10O ）。
（1）给出物质B 和C 的结构式；
（2）写出丙醛A 和氢氧根离子反应形成的中间物M 的化学式；
（3）给出中间物M 的二种最重要内消旋结构的化学式，并标出非键电子对和电荷分布。
（4）丙醛A 和氢氧化钠反应生成物质B ，可用下式表示：
A ＋OH －M ＋H 2O 第一步反应
M ＋A B 第二步反应
生成B 速率的方程式如下：v ＝k 2[M][A] ①
上述各k 是各分步反应的速率常数。
假设反应时，中间物M 的浓度很小，而且是常数，请用包含常数k 1、k －1、k 2项的方程式表示这个事实。 d[M]/dt ＝0 ②
由方程式②导出以M 浓度表示的式子，并把[M]代入方程式①，得到方程式③——生成物质B 的完全速率方程式。
若假设第二步反应是速控反应，请将方程式③改写成速率方程式④。
写出方程式②、③、④。
（4）确定表示反应的方程式④的总体反应级数。
25．我国盛产山苍子油，其主要成分是柠檬酸（A ，C 10H 16O ），以（A ）为原料和化合物（B ）经过缩合、消除、关环等主要步骤，可合成具有工业价值的β－紫罗兰酮（一种香料）。合成路线如下：
A ＋
B ??→?-OH
C ???→??-，O H 2??→?关环（β－紫罗兰酮）
（1）写出有机物A 、B 、C 的结构简式。
（2）用系统命名法（IUPA ）命名柠檬醛（A ）；并指出柠檬醛有没有立体异构体？如果有，请写出全部异构体（不包括构象异构）的立体表示式。
（3）合成β－紫罗兰酮路线中关环反应的反应历程如下：
?→?+H ?→???→?+-H
根据反应历程分析：β－紫罗兰酮是否是合成中的惟一产物？如不是，请写出另外的
产物，并注明主次和说明理由。
26．写出下面反应的合理历程（用表示电子对的转移，用表示单电子的转移），并写出各步可能的中间体。
＋＋C2H5O－
27．从许多植物的根、茎、叶、花等提取得到的精油，主要是萜类化合物的混合物，我国有丰富的萜类化合物资源，柠檬醛即是其中之一。由柠檬醛出发，可以方便地制得α－紫罗兰酮和β－紫罗兰酮，它们是合成维生素A的重要中间体。将α－和β－紫罗兰酮还原，可以得到相应的α－紫罗兰醇和β－紫罗兰醇，它们都可用做香料。这两个醇的结构虽然极为相近，但却有着不同的香气：α－紫罗兰醇具有愉快的紫罗兰花香，而β－紫罗兰醇却具有水果香、木香和紫罗兰花香的混合香气。
柠檬醛、α－和β－紫罗兰醇的结构如下：
柠檬酸醛α－紫罗兰醇β－紫罗兰醇柠檬醛（相对分子质量为152.2）在碱性条件下（如氢氧化钠的乙醇溶液）与化合物A 反应，生成化合物B（相对分子质量为192.3）。B在酸（如磷酸）中微微加热即可转变为α－紫罗兰酮和β－紫罗兰酮的混合物（它们的相对分子质量都是192.3）。α－紫罗兰酮在三氟化硼或浓硫酸的催化下，可转变为β－紫罗兰酮。α－紫罗兰酮和β－紫罗兰酮在异丙醇铝的异丙醇溶液中可被还原为相应的α－紫罗兰酮和β－紫罗兰醇。
（1）请指出柠檬酸有没有立体异构体。如果有，写出全部异构体（不包括构象异构）的立体表示式，并用系统命名法（IUPAC）命名它们。
（2）请写出A和B的结构式。
（3）请写出由柠檬酸与A反应生成B的反应式，并写出这一反应可能的反应机理（即反应历程）。
（4）请写出由B生成α－紫罗兰酮和β－紫罗兰酮的反应式。并注明哪一个是α－紫罗兰酮，哪一个是β－紫罗兰酮。
（5）试写出α－紫罗兰酮在催化下转变为β－紫罗兰酮的反应机理（即反应历程）。
28．（1）本实验的目的是在碱性介质中，以苯乙酮与苯甲醛的缩合反应（混合的羟醛缩会反应），经自发的脱水后，获得一个α，β－不饱和酮，即查尔酮，1，3－二苯基－2－丙烯酮。
请写出上述反应的历程。
（2）实验步骤
注意：在实验中所用的化学物质具有腐蚀性（浓碱），所以操作时需严加小心。
此外，查尔酮能对皮肤及粘膜具有刺激性，所以应避免任何直接接触，尤其防止与眼睛接触；如果你已经在操作中感到了刺激性，需报告教师并用大量的水冲洗有刺激感的部位。
带上防护镜和手套。
①缩会反应
注意：该反应放热。
在250mL磨口三角烧瓶中，放入30mL水，并加入约5g氢氧化钾（KOH）（约50片），溶解后再加入20mL乙醇，慢慢搅拌混匀。
然后从自动分配器中，加入9.6g（0.08mol＝9.5mL）苯乙酮和8.5g（0.08mol＝8.5mL）苯甲醛。
将上述物质在烧瓶内混匀后，在烧瓶上垂直地装上一支回流柱（冷凝器），在比较激烈的回流状态下，用电磁搅拌器搅拌1h。
②查尔酮（缩合反应产物）的分离
在上一步回流、搅拌1h后，将反应瓶在冰浴内冷却反应物，查尔酮（缩合反应产物）即析出结晶。若结晶没有析出，可用玻璃棒适当地摩擦烧瓶内壁。
于布氏漏斗（磁漏斗）上滤集（抽滤）结晶，并用少量已经预先用冰冷却的乙醇淋洗，然后抽干，在空气中干燥（挥干），称重结晶。
报告（记录）所得结晶的重量，并计算该粗产品的收率。
③查尔酮（缩合产物）的重结晶
上述所得查尔酮粗品，用适量乙醇进行重结晶。可用100mL的烧杯，在通风柜内，用加热板进行操作。
当结晶充分析出后（放置冷却足够时间后，若需要可以摩擦烧瓶内壁），在布氏漏斗（磁漏斗）上抽滤、滤集结晶（产品），干燥（挥干）和称重结晶（记录）。
注意，在重结晶和测定熔点过程中，不要吸进蒸气，以免蒸气中混有查尔酮产生刺激作用。
把重结晶产物交给老师，由老师进行称重和测定熔点。此外：
⑴根据起始原料物计算精品（重结晶所得产物）的收率；
⑵根据粗品和精品的得量，计算精制率。
参考答案（D8）
1 ①CH 2＝CH 2＋H 2O →CH 3CH 2OH ②2CH 3CH 2OH ＋O 2→2CH 3CHO ＋2H 2O 或将①、②合并：2CH 2＝CH 2＋O 2→2CH 3CHO ③CH 3CHO ＋CH 3CHO →CH 3CH(OH)CH 2CHO ④CH 3CH(OH)CH 2CHO →CH 3CH ＝CHCHO ＋H 2O ⑤CH 3CH ＝CHCHO ＋2H 2→CH 3CH 2CH 2CH 2OH
2 （1）HCHO CH 3CH 2CHO （2）消去 加成 消去 （3）2,2,4—三甲基戊烷
3 （1）A ：－CHO B ：－CH ＝CH －CHO
（2）－CH 2CH 2COOH ＋HOCH 2CH 2
－
－CH 2CH 2COOCH 2CH 2－＋H 2O
（3）5
（4）－CH 2CH(OH)CH 3
－CH(OH)CH 2CH 3
－CH(CH 3)CH 2OH
－C(CH 3)2OH
4 （1）－CHBrCHBrCOOH
（2）②④
（3）CH CH 2COOH 、CH CH 2HOOC 、CH
CH 2HOOC
CH CH 2COOH （4）－CH ＝CH －COOH ＋－CH 2
OH －CH ＝CH －COOCH 2－＋H 2O
5 A ：－Br B ：－OH C ：＝O
D ：CH 3CHO
E ：CH 3CH(OH)CH 2CHO
F ：CH 3CH ＝CHCHO
6 CH 3CHO CH 3CH ＝CHCHO
7 （1）A ：CH 3CH 2OH B ：CH 3CHO C ：CH 3COOH D ：CH 3CH(OH)CH 2CHO E ：CH 3CH ＝CHCHO F ：CH 3CH 2CH 2CH 2OH G ：－CHO
H ：－CH(OH)CH 2CHO
（2）β－苯基丙烯醛（3－苯基丙烯醛）；3－羟基丁醛（β－羟基丁醛）
（3）D 、H E 、肉桂醛
（4）产物是唯一的，α－H 比较活泼，易与羟基消去（2分，其它合理答案也可以） （5）
（6）CH 3CH ＝CHCHO ＋CH 3MgBr →(CH 3)2CHCH ＝CH 2MgBr →
(CH 3)2CHCH ＝CH 2OH →(CH 3)2CHCH 2CHO （4分）
8 （1）B ：CH 3COCH3 C ：CH 3CHO （2）A ：CH 3CH 2OH B ：CH 3CHO C ：CH 3COOH D ：CH 3CH(OH)CH 2CHO E ：CH 3CH ＝CHCHO F ：CH 3CH 2CH 2CH 2OH G ：－CHO H ：－CH(OH)CH 2CHO
9 （1）－CH 2Cl
（2）水解（取代） 消去
（3）－CHO ＋CH 3CHO →－CH(OH)－CH 2－CHO
10 （1）2CH 2＝CH 2＋O 2
2CH 3CHO HCHO ＋CH 3CHO HOCH 2CH 2CHO (HOCH 2)3CCHO ＋H 2
C(CH 2OH)4 （2）氧化 加成 加成 酯化
11 （1）—SO 3H 的酸性强于—OH 的酸性 （2）R —CH 2—CH(OH)—NH —NH 2 （3）
CH 3—CH(OH)—O —CH 2—CH 3 （4）CH 3—CH —(O —CH 2—CH 3)2 （4）；
；
12 （1）E ： H ：
I ：（Et 表示－C 2H 5）
（2）CH 3CHO ＋3HCHO ???→
?一定条件 13 ①C 2H 4＋HCl →CH 3CH 2Cl ②CH 3CH 2Cl ＋NaOH C 2H 5OH ＋NaCl ③2C 2H 5OH ＋O 2
→2CH 3CHO ＋2H 2O （1～3：2CH 2＝CH 2＋O 2??→?催化剂
2CH 3CHO ） ④－CH 2Br
＋NaOH －CH 2OH ＋NaBr ⑤2－CH 2OH ＋O 2→2－CHO ＋2H 2O ⑥－CHO ＋CH 3CHO →－CH ＝CHCHO
14 A ：－CH ＝CHCHO B ：－CH 2CH 2CH 2OH C ：－CH ＝CHCOOH
D ：－CHBrCHBrCOOH
E ：－CH ≡CHCOOH
F ：－CH 2CH 2COOH 15 ①C 2H 4＋HCl →CH 3CH 2Cl
②CH 3CH 2Cl ＋NaOH C 2H 5OH ＋NaCl
③2C 2H 5OH ＋O 2→2CH 3CHO ＋2H 2O
④－CH 2Br ＋NaOH －CH 2OH ＋NaBr
⑤2－CH 2OH ＋O 2→2－CHO ＋2H 2O ⑥－CHO ＋CH 3CHO →－CH ＝CHCHO
16 这是一个逆醇醛缩合反应
17
18 A：CH3CH2CH(OH)CH2COCH3B：
19 （1）
（2）新生成的C⊕离子有两种脱氢的方向，所以有两种产物B是共轭体系，故稳定易生成，产量多。用紫外光谱分析证明有两种产物B的λmax＞A的λmax。
（3）3，7－二甲基－3，6－辛二烯醛
20 （1）A：CH3COOK或K2CO3；B：Ph－CH＝CH—COOH；
C：Ph－CH＝CH－COONa；D：Ph－CH＝CH－COO－CH＝CH2
（2）（E）在光照下进行[2＋2]反应。具体反应方程式略。
21 （1）是CH3COCH3的活性氢（α－H）HN(CH3)2中氮上氢与CH2O中的氧脱水，生成
β－羟基胺化合物的反应称Mannich反应。该反应要求的活性氢分子有脂肪醛、脂肪酮、杂环族酮、丙二酸酯、硝基化合物β－酮酸酯，甚至酚的邻、对位H等。胺有伯胺、仲胺，常用的有二乙胺、二甲胺的盐酸盐，反应除用甲醛、三聚甲醛、多聚甲醛外，也有用丁二醛等。由于反应缓和，该反应常用于药物、氨基酸、天然产物的合成
中
（2）丙酮作为亲核试剂发生共轭加成反应（亲核加成反应）。
（3）丙酮作为亲核试剂发生羟醛缩合反应。
（4）丙酮先卤化（氯化）成亲核取代反应的底物，再发生亲核取代反应。
22 （1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
23 （1）
（2）
（3）
（4）D a：D b：
（5）例如Perkin反应，用乙酸酐处理苯甲醛：
（6）例如用丙二酸的二酯：
（7）①
②
③
（这三个反应都是羰基的典型反应）
24 （1）B：C：
（2）CH3－CHCHO（中间物M）
（3）
（4）d[M]/dt＝k1[A][OH－]－k－1[M]－k2[A][M]＝0 ②
根据“稳态近似原理”，d[M]/dt＝0，所以：[M]＝k4[A][OH－]/(k－1＋k2[A]) ②’将②’式代入①式得：v＝k1k2[A]2[OH]/(k－1＋k2[A]) ③
当第二步反应是慢反应，即速控反应，则k 2[A][Ag＋]k－1[M]，即k2[A]k－1；
则k－1＋k2[A]≈k－1；v＝k1k2[A]2[OH]/k－1
（5）速率方程式④的总体反应级数为3。
25 （1）A：(CH3)2C＝CH－CH2CH2－CH－CHO B：CH3－－CH3
C：
（2）3,7－二甲基－2,6一辛二烯醛有顺反异构体
（3）不是惟一产物。
-H（主）＋（次）
?+
?→
?
全国高中化学竞赛经典试题
全国高中化学竞赛试题集萃（五） 二、本题包括5小题，共29分。 26. （3分）如右图所示，在盛有水的烧杯中，等质量的铁圈和银圈的连接处，吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地在烧杯中央滴入CuSO 4溶液。 ⑴经过一段时间后，观察到的现象是（指金属圈） 。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜 ⑵产生上述现象的原因是 。 27. （4分）以铜为阳极，石墨为阴极，用含3～5gNaOH 的15%NaCl 的混合溶液做电解液，外加电压为 1.5V 电解时，得到一种半导体产品（产率93%以上）和一种清洁能源，则它的阳极反应式为 ，阴极反应式为 ；电解也是绿色化学中一种有效工具，试以此为例，写出绿色化学的两点特征： 和 。 28. （10分）下图中E 是一种固体的非金属单质，A 、B 、D 、F 、G 、H 中都含有E 元素，A 、C 、F 、H 、G 都含有相同的阳离子，G 加入含碘的淀粉蓝色溶液，蓝色褪去。 ⑴试写出A ～H 的分子式； A ； B ； C ； D ； E ； F ； G ； H 。 ⑵写出G 与单质碘反应的离子方程式。 29. （5分）某溶液中可能含有下列物质中的两种：HCl 、NaOH 、NaH 2PO 4、Na 3 PO 4、H 3 PO 4和Na 2HPO 4。 ⑴这六种物质两两间可能形成 种互相不发生反应的组合。 ⑵取某种组合溶液，滴入甲基红指示剂后为黄色（pH=6.2），再滴入酚酞指示剂后仍是黄色（酚酞无色，pH ≤8.0），则此组合是 和 的组合液。 ⑶取另一组合溶液xmL ，以甲基橙作指示剂，用c mol/LNaOH 溶液滴定至红橙色（此时pH 约为9.6左右），又消耗V 1mL(V>V 1)，试确定此组合溶液是 和 物质组成的。 30. （7分）我国东方Ⅱ号宇宙火箭的燃料是N 2H 2(CH 3)2，助燃剂为N 2O 4，两者发生完全燃烧时产生了巨大推力，让火箭携带卫星上天。 ⑴N 2H 2(CH 3)2中N 的氧化数为 ，N 2O 4中N 的氧化数为 。 ⑵完全燃烧反应的化学方程式为 。 ⑶试写出N 2O 4中N 、N 连接的一种Lewis 结构式并标出形式电荷 。 ⑷N 2H 4与N 2O 4比较， 的N －N 键长较长，其理由是 。 H G E A F B C D O 2 NH 3·H 2O HCl
羟醛缩合反应原理及运用
R －CH 2－CHO ＋ R 1－CH 2－CHO R －CH 2－CH －CH －CHO OH NaOH 溶液 R 1 我对羟醛缩合反应的理解 摘要：本文揭示了羟醛缩合反应的实质和原理，强调了羟醛缩合反应的使用和在高考试题 中的体现。 关键词：羟醛缩合 原理 反应历程 使用 一、羟醛缩合反应的概念： 在稀碱或稀酸的作用下， 两分子的醛或酮能够互相作用，其中一个醛（或酮）分子中的α-氢加到另一个醛（或酮）分子的羰基氧原子上，其余部分加到羰基碳原子上，生成一分子β-羟基醛或一分子β-羟基酮。这个反应叫做羟醛缩合或醇醛缩合。例如： 通过醇醛缩合，在分子中形成新的碳碳键，并增长了碳链。 二、羟醛缩合反应历程： 以乙醛为例说明如下： 第一步，碱与乙醚中的α-氢结合，形成一个烯醇负离子或负碳离子： 第二步是这个负离子作为亲核试剂，立即进攻另一个乙醛分子中的羰基碳原子，发生加成反应后生成一个中间负离子（烷氧负离子）。 第三步，烷氧负离子与水作用得到羟醛和OH 。 稀酸也能使醛生成羟醛，但反应历程不同。酸催化时，首先因质子的作用增强了碳氧双键的极化，使它变成烯醇式，随后发生加成反应得到羟醛。
生成物分子中的α-氢原子同时被羰基和β-碳上羟基所活化，所以只需稍微受热或酸的作用即发生分子内脱水而生成，α，β-不饱和醛： 凡是α-碳上有氢原子的β-羟基醛、酮都容易失去一分子水。这是因为α-氢比较活泼，并且失水后的生成物具有共轭双键，所以比较稳定。 除乙醛外，由其他醛所得到的羟醛缩合产物，都是在α-碳原子上带有支链的羟醛或烯醛。例如： 三、羟醛缩合反应在有机合成上有的使用 羟醛缩合反应在有机合成上有重要的用途，它能够用来增长碳链，并能产生支链。具有α-氢的酮在稀碱作用下，虽然也能起这类缩合反应，但因为电子效应、空间效应的影响，反应难以实行，如用普通方法操作，基本上得不到产物。一般需要在比较特殊的条件下实行反应。例如：丙酮在碱的存有下，能够先生成二丙酮醇，但在平衡体系中，产率很低。如果能使产物在生成后，立即脱离碱催化剂，也就是使产物脱离平衡体系，最后就可使更多的丙酮转化为二丙酮醇，产率可达70％～80％。二丙酮醇在碘的催化作用下，受热失水后可生成α，β-不饱和酮： 在不同的醛、酮分子间实行的缩合反应称为交叉羟醛缩合。如果所用的醛、酮都具有α-
高一化学竞赛试题
高一化学竞赛试题 2008.4 第Ⅰ卷（共48分） 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Cu-64 N-14 Zn-65 H-1 一、选择题（本题包括8小题，每题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1.氢元素与其他元素形成的二元化合物称为氢化物，下面关于氢化物的叙述正确的是 A．一个D2O分子所含的中子数为8 B．NH3的结构式为 C．HCl的电子式为D．热稳定性：H2S＞HF 2．目前，科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把足球型的C 60分子熔进Si 60 的分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列说法正确的是 A、它是由两种单质组成的混合物 B、它是一种硅酸盐 C、它是一种新型化合物 D、它是一种合金 3．氢化钙可作生氢剂，反应方程式为CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用是A．溶剂B．还原剂C．氧化剂D．既作还原剂又氧化剂4．某溶液与Al反应能放出H2，下列离子在该溶液中一定能大量共存的是A．NH4＋、Fe2＋、CO32－、SO42－B．Na＋、K＋、Cl－、SO42－ C．Mg2＋、H＋、Cl－、NO3－D．K＋、Ca2＋、HCO3－、Cl－ 5．已知I－、Fe2+、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性强弱的顺序是SO2＞I－＞H2O2＞Fe2+＞Cl－，则下列反应不可能发生的是 A.2Fe3++SO2+2H2O====2Fe2++SO 2 4 +4H+ B.2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl－ C.I2+SO2+2H2O====H2SO4+2HI D.H2O2+H2SO4====SO2+O2+2H2O 6．2004年4月15日重庆发生的氯气泄漏事故、2004年4月20日江苏扬州发生的氨气泄漏事故再一次给安全生产敲响了警钟。下列有关氯气和氨气的说法中正确的是A．氯气和氨气都是易液化的气体 B．氯气和氨气都是无色、密度比空气大的有毒气体 C．氯气和氨气都是由极性键构成的分子
高中化学竞赛初赛试题及答案
高中化学竞赛初赛试题 考试限时：150分钟试卷满分：150分 第I卷（选择题，共70分） 一、（本题包括14小题，每小题5分，共70分。每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。请将答案填写在第I卷答题表中） 第Ⅰ卷答题表 1、2008年诺贝尔化学奖授予了钱永键等三位科学家，以 表彰他们在发现和研究绿色荧光蛋白质（简称GFP）方面 做出的卓越贡献。生色团是GFP发出荧光的物质基础，也 是GFP结构中的一个重要组成部分，多管水母中GFP生 色团的化学结构如下图，该生色团中的肽键数为（） A．2 B．3 C．4 D．5 2、向三份均为100mL2mol/LNaHCO3溶液中，分别加入0.2g冰醋酸、0.1gCa(OH)2、0.3gNaAlO2固体（忽略溶液体积变化），则溶液中CO32－物质的量浓度的变化依次为（） A．减小、减小、增大 B.减小、增大、增大 C．增大、减小、减小 D.减小、减小、减小 3、已知：⑴Al(OH)3的电离方程式为：AlO2－+H＋+H2O Al(OH)3Al3＋+3OH－；⑵无水AlCl3晶体的沸点为182.9℃，溶于水的电离方程式为：AlCl3＝Al3＋＋3Cl－；⑶PbSO4难溶于水，易溶于醋酸钠溶液，反应的化学方程式为：PbSO4＋2CH3COONa＝Na2SO4＋(CH3COO)2Pb。下列关于Al(OH)3、AlCl3和(CH3COO)2Pb的说法中正确的是（） A．均为强电解质B．均为弱电解质 C．均为离子化合物D．均为共价化合物 4、甲、乙、丙、丁都是第三周期元素形成的单质，下列叙述正确的是( )
高中化学竞赛试题
1.下列说法，你认为无科学性错误的是( ) A. CO2可以灭火，所以镁条着火时可用CO2灭火 B. 海水的溴以Br-形式存在，所以需加入氧化剂才能提取Br2 C. 氮气的化学性质稳定，所以常温下不可能发生氮的固定 D. 碘遇淀粉变蓝，所以可用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3) 2.溴单质与氯气的性质相似。在探究溴单质的性质时，其基本程序应该是( ) A.观察溴的外观→预测溴的化学性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 B.观察溴的外观→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 C.做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论 D.预测溴的性质→做实验并观察实验现象→分析、解释，得出结论→观察溴的外观 3.下列气体中，既能用浓硫酸干燥又能用碱石灰干燥的是( ) A. O2 B.SO2 C.NH3 D.Cl2 4 .下列有关试剂的保存方法，错误的是( ) A.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B.少量的金属钠保存在煤油中 C.液溴应保存在棕色细口瓶，并加水液封 D.新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中 5.Na2O、NaOH、Na2CO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是( ) ①钠的化合物;②能与硝酸反应的物质;③电解质;④细分为：碱性氧化物、碱、盐; A.①②③ B.①②③④ C.②③ D.②③④ 6.某溶液中存在较多的OH-、K+、CO32-，该溶液中还可能大量存在的是( ) A.H+ B.Ca2+ C.SO42- D.NH4+
7.鉴别NaCl、NaBr、NaI 三种溶液可以选用的试剂是( ) A.氯水、CCl4 B.淀粉溶液 C.溴水 D.碘水 8.下列物质不能用单质直接化合而制得的是( ) A.Na2O2 B.FeCl3 C.NO2 D.SO2 9.下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板：Fe3++Cu === Cu2+ +Fe2+ B.氯气跟水反应：Cl2 + H2O === 2H+ + Cl- + ClO- C.铁与稀硫酸反应：2Fe+6H+ === 2Fe3++3H2↑ D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：OH-+ HCO3-=== CO32- + H2O 10.下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( ) A. 将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有无色气泡(H+) B. 将红色布条放入新制的氯水中，布条退色(HCl) C. 将SO2通入新制的氯水中，溶液退色(Cl2) D. 将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生(Cl-) 11.除去下列溶液中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是( ) A.NO(NO2)：水 B.FeCl2溶液(FeCl3)：Fe C.CO2(HCl )：Na2CO3溶液 D.NaHCO3溶液(Na2CO3)：CO2 12.实验是化学研究的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是( ) 已知：氯气不溶于饱和食盐水 13.下列溶液中的Cl-浓度与100 mL 0.1 mol?L?1 MgCl2溶液中的Cl-浓度相等的是( ) A.200 mL 0.1 mol?L?1 KCl溶液 B. 50 mL 0.2 mol?L?1 CaCl2溶液 C.150 mL 0.2 mol?L?1 NaCl溶液 D. 25mL 0.15 mol?L?1 AlCl3溶液
D8羟醛缩合汇总
中学化学竞赛试题资源库——羟醛缩合 A组 1．今年是杰出的奥地利化学家约瑟夫·劳施密特（Josef Loschmidt）逝世110周年，1861年他著的《化学研究》第一卷中就有如下左图物质圈图，即肉桂酸结构（如右侧图） 肉桂酸的合成路线如下： 已知：① ② 试回答下列： （1）D的结构简式为：。 （2）属于消去反应的有：（填序号） （3）与肉桂酸互为同分异构体且能使溴的四氯化碳溶液褪色还能与碳酸氢钠溶液反应的异构体有：、、、。 （4）肉桂酸苄酯是一种重要的定香剂，是由肉桂酸与苯甲醇反应得到的，写出该反应的化学方程式：。 2．下面是一种有机物A的合成路线，请回答有关问题： 写出a～f的结构简式： 3．我国盛产山茶子精油，用其主要成分柠檬醛可以与丙酮反应制取假紫罗兰酮，进而合成具有工业价值的紫罗兰酮。 柠檬醛假紫罗兰酮 又知：R－X＋H2O→R－OH＋HX（“R－”为烃基） 下面是一种有机物A的合成路线，请回答有关问题：
写出c、d、f的结构简式：c d f 4．利用乙烯和苄氯可合成肉桂醛和乙酸丁酯。反应的合成路线如下图所示： （1）请写出A～H各物质的结构简式。 （2）命名：肉桂醛；D 。 （3）有机物：D、E、G、H、肉桂醛 具有光学异构体的是；具有顺反异构体的是。 （4）反应D→E的产物是否唯一，为什么？ （5）肉桂醛被硼氢化钠还原后的产物可聚合为高分子化合物（结构简式）。 （6）选择合适试剂由E合成(CH3)2CHCH2CHO，写出中间产物。 5．有机物分子中，凡与官能团直接相连的碳原子称为α－碳原子，与α－碳原子连接的氢原子称为α－氢原子。在一定条件下含有α－氢原子的醛（或酮）能与另一分子醛（或酮）发生反应，其实质是一个α－氢原子加在另一个醛酮的氧原子上，其余部分加在羰基上形成羟醛。例如： 同时，羟醛不稳定，受热可脱水生成烯醛。 请用已学过的知识和所给信息回答下列问题： （1）现有一化合物A，是由B、C两物质通过上述类型的反应生成的。试根据A的结构简式写出B、C的结构式： A：B：C： （2）利用有关物质可合成肉桂醛（－CH＝CHCHO）和乙酸丁酯。请在下列合成路线的方框中填出有关物质的结构简式：
2004全国高中化学竞赛省级赛区试题
● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把 试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后 一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（4分） 2004年2月2日，俄国杜布纳实验室宣布用核反应得到了两种新元素X 和Y 。X 是用高能48Ca 撞击Am 24395靶得到的。经过100微秒，X 发生α-衰变，得到Y 。然后Y 连续发生4次α-衰变，转变为质量数为268的第105号元素Db 的同位素。以X 和Y 的原子序数为新元素的代号（左上角标注该核素的质量数），写出上述合成新元素X 和Y 的核反应方程式。 答案： Am 24395+ 4820Ca = 288115+3n （2分）不写3n 不得分。答291115不得分。 288115 = 284113 + 4He （2分） 质量数错误不得分。 4He 也可用符号α。 （答下式不计分：284113-44He = 268105或268105Db ） （蓝色为答案，红色为注释，注释语不计分，下同） 第2题（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮, 这种高聚氮的N-N 键的键能为160 kJ/mol (N 2的键能为942 kJ/mol)，晶体结构如图所示。在这种晶体中，每个氮原子的配位数为 ；按键型分类时，属于 晶体。这种固体的可能潜在应用是 ，这是因为： 。 答案： 3 原子晶体 炸药（或高能材料） 高聚氮分解成N 2释放大量能量。（各1分） 姓名学校 赛场报名号赛区 省市自治区
高中化学竞赛试题精选及答案
高中化学竞赛试题精选及答案 班级 姓名 1. 在一定条件下将a 体积NO 2和b 体积O 2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内充分反应后，容器内残留a 9 体积的气体，该气体遇空气即变为红色，则a 与b 的比值为--------------------------------------------------------------------------------------[B] A 、1：6 B 、6：1 C 、8：3 D 、3：8 〖提示〗：残留的 a 9体积的NO 气体是由剩余的39 a NO 2与水反应得到有，故与O 2参加反应的NO 2的体积为a-39a =69a ，消耗O 2的体积为69a 的四分之一。 2. 某学生为测定一瓶失去标签的铁的氧化物样品的成份，称取14.00克该样品用足量的CO 在适宜的条件下使其全部还原，将生成的CO 2用足量的澄清石灰水吸收生成26.25克沉淀，据此可推断出该样品是--------------------------------[A] A 、Fe 2O 3 B 、Fe 3O 4 C 、不纯的Fe 2O 3 D 、FeO 〖提示〗：CO 与之反应后均生成CO 2，其中的一个氧原子全部来自铁的氧化物，所以生成的CO 2的物质的量（0.2625摩）也就是铁氧化物中所含的氧原子的量，其中每1摩氧原子所对应的式量=140002625 5333...= 3. a 在常温下为离子晶体，由X 、Y 两元素构成，在a 中X m+和Y n-的电子层结构相同。已知下列反应： （1）a+H 2O 电解?→??H 2+b+c （2）H 2+c →d （气） （3）b+c →a+e+H 2O 则a 、e 、f 依次是-----------------------------------------------------------------------[B] A 、NaCl NaClO HCl B 、CaCl 2 Ca(ClO)2 HClO C 、Na 2S Na 2SO 3 H 2SO 3 D 、K 2S K 2SO 3 H 2SO 4 4. 将amol/L 的碳酸氢钙溶液跟bmol/L 的烧碱溶液等体积混合后的溶液中含有四种生成物，则下列a 与b 的关系正确的是----------------------------------------------[B] A 、a:b ≥1:2 B 、1:2 2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填 写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废 卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。 高中化学竞赛模拟试题（二） 第1题（7分） 完成下列各步反应的化学反应式 1．由AgCl 制备AgNO 3：将AgCl 溶解在氨水中，电解，所得产物溶于硝酸； 2．由Hg 2Cl 2得到Hg ：浓硝酸氧化，加热至干，溶于热水后电解； 第2题（8分） 钢中加入微量钒可起到脱氧和脱氮的作用，改善钢的性能。 测定钢中钒含量的步骤如下：钢试样用硫磷混合酸分解，钒以四价形式存在。再用KMnO 4将其氧化为五价，过量的KMnO 4用NaNO 2除去，过量的NaNO 2用尿素除去。五价钒与N －苯甲酰－N －苯基羟胺在3.5～5mol/L 盐酸介质中以1︰2形成紫红色单核电中性配合物，比色测定。 回答如下问题： 1．高价钒在酸性溶液中通常以含氧阳离子的形式存在。写出钒与浓硫酸作用的反应方程式。 2．以反应方程式表示上述测定过程中KMnO 4、NaNO 2和尿素的作用。 第3题（8分） 黄金的提取通常采用氰化－氧化法。 （1）氰化法是向含氰化钠的矿粉（Au 粉）混合液中鼓入空气，将金转移到溶液，再用锌粉还原提取Au 。试写出反应过程的离子方程式，计算两个反应的平衡常数。 （已知：Ф0Au ＋/Au ＝1.68V ，Ф0O 2/OH －＝0.401V ，Ф0Zn 2＋/Zn ＝－0.70V ，K 稳Au(CN)2－＝2.0×1038 K 稳Zn(OH)4 2－＝1.0×1016） （2）为保护环境，必须对含CN －废水进行处理，请设计两个原理不同的处理方案。比较它们的优缺 第4题（6分） 1．用通用的符号和式子说明所谓的过氧化合物，写出四种过氧化合物的化学式。 2．过氧化钙由于具有稳定性好，无毒，且具有长期放氧的特点，使之成为一种应用广泛的多功能的无机过氧化物，主要用于消毒杀菌。定量测定过氧化钙（Ⅱ）中过氧化物含量，通常先用适当的酸使过氧化钙分解，然后采用高锰酸钾法或碘量法测定以上分解产物。请写出这两种方法的化学方程第5题完成下列各化学反应方程式（11分）： 1 三硫化二砷溶于硫化钠溶液。 2020年中学生化学知识竞赛题库及答案1．“纯净水”“太空水”“蒸馏水”等商品作为日常饮用水，因缺少某些成分而不利于儿童身体健康，你认为在制备上述商品饮用水时至少还需要添加的微量物质是： A A．钙和镁的碳酸氢盐 B．含碘酸盐的食盐 C．漂白粉等消毒剂 D．小苏打 2．目前排放到空气中的CO2逐年增加，对此最担心的是： B A．会使空气中的氧气含量下降，不足以供人类呼吸 B．会使地球温度升高，冰川融化，生态失衡 C．会使人体吸进大量CO2损害健康 D．会使石灰岩大量溶解，破坏自然风光 3．对臭氧层有破坏作用的化学物质主要有氟氯烃(“氟利昂”等)。科学家呼吁人类要重视对臭氧层的保护。臭氧层中，臭氧对人类的有益作用是： D A．吸收CO2 B．补充O2 C．吸收红外线 D．吸收紫外线 4．通常所说的“白色污染”指的是： C A．冶炼厂的白色烟尘 B．石灰窑的白色粉尘 C．聚乙烯等塑料垃圾 D．白色建筑废料 5．绿色食品是指： D A．绿颜色的食品 B．含有叶绿素的食品 C．在加工和包装上干净、卫生的食品 D．在原料生产、加工各工序均为安全、无污染的食品 6．绿色化学的目标是： A A．减少对环境的污染 B．设计有利于人类健康和使环境更安全的 化合物 C．防患于未然，最终杜绝化学污染源 D．研究变换基本原料和起 始化合物 6.炸油条用的膨松剂中含有一种对人体危害很大的元素，它是（A） A.铝； B.铜； C.铁； D.铅。 7.下列哪一个是发酵粉的正确组成（C） A．硝酸和碳酸钠； B.酒石酸和碳酸铜； C.柠檬酸和碳酸钠； D. 柠檬酸和碳酸氢铵。 8.下列哪一种属于碳酸饮料（B） A.矿泉水； B.汽水； C.白酒； D.菊花茶。 9.啤酒的度数是指（D） A.100克啤酒中含酒精的克数； B.100克麦芽汁中含麦芽糖的克数； C.100体积啤酒中含酒精的体积数； D.100克麦芽汁中含糖类的克数。 10.酒精在人体内的代谢过程是（D） A.酒精→乙酸→乙醛→二氧化碳和水； B.酒精→糖类→二氧化碳 和水； C.酒精→脂肪→二氧化碳和水； D. 酒精→乙醛→乙酸→二氧化碳和水。 11.用淀粉酿制白酒的过程产物是（A） 第3章羟醛缩合和有关的反应 3.1 引言 开链化合物的立体控制反应在现代有机化学中是一个备受关注的问题，已发展出许多有用的方法用于具有刚性构象的复杂分子（如大环内酯合多环醛抗生素）的立体控制合成。醛醇缩合反应在生物合成中是一种基本的键形成反应，因而受到特别的注意。醛醇反应，即亲核试剂与亲电的羰基基团（及类似基团）的缩合反应，是构建不对称C－C键的最简单的，同时能满足不对称有机合成方法学的最严格要求的一类化学转化。在复杂分子的合成和在光学活性的小分子砌块的制备中，可以找到许多不对称醛醇缩合反应的实例[1]. 在复杂的天然产物的合成中，常常会遇到制备具有多个相邻的手性中心的中间体的任务。这类化合物的最有效的合成策略，是那种在连接二个反应片断的同时又建立起毗邻立体中心的策略。 在每一个前述的策略中，希望对于相对的(syn／anti)以及绝对的(R/S)立体化学都能实行控制 . 已有许多研究者报道了非对映选择性(对映选择性)醛醇缩合反应的结果。这些不对称醛醇缩合反应中的主要变化因素是金属抗衡离子、与这些离子键合的配体以及反应条件。下述几种方法可用于对醛醇反应进行不对称控制： 105 (1)底物控制：非手性烯醇盐或烯丙基金属试剂对手性醛的加成(一般在α-位)．在这种情况下，按照Cram-Felkin-Ahn规则由优势过渡态来决定非对映选择性[2]． (2)试剂控制：手性烯醇盐或烯丙基金属试剂对非手性醛的加成．最通用的获得手性烯醇盐的方法是通过手性辅剂以酯、酰胺(噁唑啉)、酰亚胺(噁唑烷酮)或硼烯醇盐的形式结合；手性烯丙基金属试剂通常也与手性配体结合． (3)双不对称反应：手性烯醇盐或烯丙基金属试剂对手性醛的加成．当醛和试剂显示互补的面优先性(匹配对的情况)时，能够提高立体选择性；反之当它们的面优先性相反(错配对)时，立体选择性降低． 当与合适的配体配位时，许多金属抗衡离于(诸如Li，Mg，Zr，B，AI，Sb，Si，Ti)在不对称醛醇缩合反应中能提供良好的立体选择性．锂或镁形成络台物，它们通过Cram-Felkin-Ahn规则或配位控制加成提供选择性．钛的应用得到了极巧妙的、多样性的好结果，它与手性配体络合提供对映选择性的转化．硼烯醇盐由于其高对映选择性的传递性质而被证明具有广泛的用途．杂双金属催化剂和双核中心催化剂既能活化亲核试剂又能活化亲电试剂，它们贯穿了本章的讨论内容．可以说，只是从20世纪80年代早期开始，本论题才获得显著的进展．在本章中，我们试图介绍金属烯醇盐和有关的烯丙基金属衍生物对碳基化合物的加成反应的一些最重要的进展，如图3.1中的途径A和途径B所示的。 106 全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试卷 （2016年9月12日） 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。 开始考试后1小时内不得离场。 时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的位置，用铅笔解答无效(包括作图)。草稿纸在最后一页。不得将任何纸张带入考场。 凡要求计算者，须给出计算过程，没有计算过程无效。 姓名、报名号和所属学校等必须写在首页左侧指定位置，写于其他地方者按废卷论处。 用涂改液涂改的解答无效。 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 气体常数R＝8.31447 J K-1 mol-1 法拉第常数F＝96485 C mol-1 阿佛加德罗常数N A ＝6.022142×1023 mol-1 第1题 (15分) 1-1 2009年10月合成了第117号元素，从此填满了周期表第七周期所有空格，是元素周期系发展的一个里程碑。117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的，总共得到6个117号元素的原子，其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变； 5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。用元素周期表上的117号元素符号，写出得到117号元素的核反应方程式（在元素符号的左上角和左下角分别 1-2 写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型： [(C 6 H 5 )IF 5 ]-(C 6 H 5 ) 2 Xe[I(C 6 H 5 ) 2 ]+ 1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体，其中之一可用 空洗净的鸡蛋壳里，将蛋壳开口朝上，部分浸入盛有0.1 mol L-1的氯化铜溶液的烧杯中，在静置一周的过程中，蛋壳外表面逐渐出现金属铜，同时烧杯中的溶液渐渐褪色，并变得混浊。 2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应，已知φ?(Cu2+/Cu)和φ?(S/S2-)分别为0.345V和 -0.476 V，nFE?＝RT ln K，Ｅ?表示反应的标准电动势，n为该反应得失电子数。计算25o C下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡 迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。1930年确定了它的理想化学式。左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。 中国化学会第21届全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （2007年9月16日 9：00 - 12：00共3小时） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 总分 满分 12 6 10 7 10 12 8 4 10 12 9 100 得分 评卷人 ● 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ● 试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ● 姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废卷论处。 ● 允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1 已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH 5+ 的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H 键的键长相等。 1-2 该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3 该离子是（ ）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4 该分子的分子式为 ； 1-5 该分子有无对称中心？ 1-6 该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7 该分子有无手性碳原子？ 1-8 该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N ﹡ ）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH 2OH+HN ﹡ O 2→ A +H 2O NH 2OH+HN ﹡ O 2→ B +H 2O A 、 B 脱水都能形成N 2O ，由A 得到N ﹡NO 和NN ﹡O ，而由B 只得到NN ﹡ O 。 请分别写出A 和B 的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl 2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp ），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数： a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g ·cm -3 。 3-1 以“ ”表示空层，A 、B 、C 表示Cl -离子层，a 、b 、c 表示Mg 2+ 离子层，给出三方层型结构的堆积方 式。 2计算一个六方晶胞中“MgCl 2”的单元数。 3假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+ 离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A 是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A 与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A 量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 样品中A 的质量分数/% 20 50 70 90 样品的质量损失/% 7.4 18.5 25.8 33.3 利用上述信息，通过作图，推断化合物A 的化学式，并给出计算过程。 1．已知醛在一定条件下可以发生如下转化： 物质B是一种可以作为药物的芳香族化合物，请根据下图（所有无机产物均已略去）中各有机物的转变关系回答问题： （1）A、B的结构简式为：A B 。 （2）G、D反应生成H的化学方程式是。 （3）一定条件下，能够与1mol F发生反应的H2的最大用量是mol。 （4）G有多种同分异构体，其中能与金属钠反应且苯环上只有一个取代基的同分异 构体的结构简式为。 2. 有机化合物G是合成维生素类药物的中间体，其结构简式为： 已知： G的合成路线如下： 其中A~F分别代表一种有机化合物，合成路线中部分产物及反应条件已略去 请回答下列问题： （1）G的分子式是，G中官能团的名称是。 （2）第①步反应的化学方程式是。 （3）B的名称（系统命名）是。 （4）第②~⑥步反应中属于取代反应的有（填步骤编号）。 （5）第④步反应的化学方程式是。 （6）写出同时满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式。 ①只含一种官能团；②链状结构且无—O—O—；③核磁共振氢谱只有两种峰。 3．软质隐形眼镜材料W 、树脂X 的合成路线如下： （1）A 中含有的官能团名称是 。 （2）甲的结构简式是 。 （3）B → C 反应的化学方程式是 。 （4）B 有多种同分异构体。属于酯且含有碳碳双键的同分异构体共有 种（不考虑顺反异构，下同），写出其中能发生银镜反应，且含有甲基的所有同分异构体的结构简式是 。 （5）已知F 的相对分子质量为110，分子中碳原子、氢原子数都是氧原子数的3倍，苯环上的氢原子化学环境都相同。则F 还能发生的反应是（填序号） 。 a ．加成反应 b ．氧化反应 c ．加聚反应 d ．水解反应 （6）写出树脂X 可能的结构简式（写出一种即可） 。 （7）E 的分子式为C 10H 14O 2，含三个甲基，苯环上的一溴代物有两种。生成E 的化学方程 式是 。 ‖ O 2OH X W ） ∣ ∣ R 已知：H―C―H + R―CH 2―CHO CH 2―CH―CHO CH 2＝C―CHO ‖ O OH ∣ R -H 2O 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→A+H2O NH2OH+HN﹡O2→B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层 型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g 样品，与25mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 我爱奥赛网20１1年全国高中化学竞赛模拟试题 1.008 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P Cl S K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Rb Cs Fr Sr Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.31 39.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210] [210]126.979.9035.454.003 20.18 39.9583.80 131.3 [222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量 Rf Db Sg Bh Hs Mt 第一题(本题共6分）、熔融碳酸盐燃料电池(ＭC ＦC)是极有开发前景的发电技术,欧美国家先后建立了100kW-2ＭW 的MCF Ｃ发电系统，燃料多样化可以为H 2 ，ＣO ,C Ｈ4 等。 1-1、熔融碳酸盐燃料电池的导电离子为____＿__ 1-2、氢气为燃气时的电极反应,阴极为CO 2 与空气的混合气，写出电极反应 阳极_＿＿______＿___＿_____＿＿___________,阴极＿_＿_________＿____＿＿______＿_＿____ 1-3、MC ＦＣ可使用NiO 作为多孔阴极，但容易发生短路现象，试分析其原因? 第二题(本题共10分)、据报道，近来已制得了化合物Ａ(白色晶体），它是用N ａN Ｏ3和Ｎa 2O 在银皿中于５73Ｋ条件下反应7天后制得的。经分析,A 中的阴离子与SO 4２－ 是等电子体， 电导实验表明:A 的电导与Na 3ＰO 4相同。 2-1 写出Ａ的化学式并命名；写出Ａ的阴离子的立体结构图并说明成键情况。 2-2 预测A 的化学性质是否活泼?为什么? 2-3 实验表明:A 对潮湿的CO ２特别敏感,反应相当剧烈,试写出该反应化学方程式。 ２-4 近年来，化学家已经制备了物质Ｂ。其中，组成Ａ和B 的元素完全相同,B 的阴离子与Ａ的阴离子表观形式相同(元素和原子个数均相同），但电导实验表明,其电导能力与NaCl 相同。试写出B 阴离子的结构式,并写出其与水反应的离子方程式。2007年全国高中学生化学竞赛试题及详解
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