2021年胡波化學(xué)競(jìng)賽題庫(kù)含氮有機(jī)物

中學(xué)化學(xué)競(jìng)賽試題資源庫(kù)——含氮有機(jī)物A組A．下列有機(jī)物中，屬于硝基化合物是AATNTB硝化甘油C硝酸乙酯D硝化纖維A．1924年，國(guó)內(nèi)藥物學(xué)家陳克恢檢查了麻黃素有平喘作用，于是從中藥麻黃中提取麻黃素作為平喘藥一度風(fēng)靡世界，若將10g麻黃素完全燃燒，可得CO226.67g，H2O8.18g，同步測(cè)得麻黃素中含氮8.48%和它實(shí)驗(yàn)式為CxHyNzOwAAC10H15NOBC20H30NOCC10H15N2O3DC20H30N2OAAA2n（C）＋2＋n（N）B2n（C）＋2＋2n（N）C3n（C）＋2D2n（C）＋2n（N）＋1A．喹啉是一種重要雜環(huán)化合物，其分子構(gòu)造與萘相似，將萘分子α位上一種碳原子換成氮原子即成為喹啉，則喹啉構(gòu)造簡(jiǎn)式為AABCDA．鴉片具備復(fù)雜構(gòu)成，其中罌粟堿分子構(gòu)造如下：鴉片最早用于藥物（有止痛、止瀉、止咳作用），長(zhǎng)期服用會(huì)成癮，使人體質(zhì)衰弱，精神頹廢，壽命縮短。已知該物質(zhì)燃燒產(chǎn)物為CO2、H2O和N2，1mol該化合物完全燃燒消耗O2物質(zhì)量及在一定條件下與Br2發(fā)生苯環(huán)取代反映生成一溴代物同分異構(gòu)體種數(shù)分別是AA23.25mol5B24.5mol7C24.5mol8D26.5mol6C．毒品始終影響社會(huì)安定。嗎啡與海洛因都是被嚴(yán)格查禁毒品，已知嗎啡分子式是C17H19NO3CAC21H23NO3BC21H22NO5CC21H23NO5DC21H27NO71721．可卡因是一種生物堿，能與酸反映生成鹽。若它分子構(gòu)成表達(dá)為CaHbXO4，且已知X質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.62％，H質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3％以上，則式中a值為，b值為_(kāi)_____1721（1）C4H8S2O4N4

（2）（注意SO2位置，位置錯(cuò)誤為錯(cuò)誤答案不給分）

（3）133．（1）C4H8S2O4N4

（2）（注意SO2位置，位置錯(cuò)誤為錯(cuò)誤答案不給分）

（3）133（1）試擬定A化學(xué)式。（2）A分子中所有相似元素化學(xué)環(huán)境相似，且氫原子連接在碳原子上。試畫(huà)出A分子構(gòu)造式。（3）若在碳原子上發(fā)生取代，問(wèn)一鹵代物、二鹵代物和三鹵代物各有、、______種。林則徐苯環(huán)（或苯基）嗎啡1方程式略放熱．“虎門(mén)銷煙”是禁煙運(yùn)動(dòng)偉大勝利。領(lǐng)導(dǎo)這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)是，她是中華民族近代史上民族英雄。林則徐苯環(huán)（或苯基）嗎啡1方程式略放熱1839年6月，收繳到110萬(wàn)公斤鴉片被集中運(yùn)到虎門(mén)海灘，和數(shù)以萬(wàn)擔(dān)生石灰一起投入挖好銷煙池中。隨著大網(wǎng)拉起，海水灌進(jìn)地中，頓時(shí)地中熱浪翻滾，通過(guò)各種化學(xué)和物理作用，鴉片被所有銷毀。鴉片是黑色青狀物，它具有二十各種成分，嗎啡和罌粟堿是其中有效成分中較重要兩種：?jiǎn)岱壤浰趬A在嗎啡和罌粟堿分子中，都具有相似基團(tuán)是（“－CH3”、“一CH2—”等鍵烴基除外），因此它們都可以看作是芳香族化合物。其中，能與NaOH溶液發(fā)生中和是（填物質(zhì)名稱），lmol這種物質(zhì)能被molNaOH中和。較強(qiáng)堿性和較高溫度是鴉片在池中被銷毀因素之一。海水灌進(jìn)地后，產(chǎn)生較強(qiáng)堿性因素是（用化學(xué)方程式表達(dá)），由于這是一種_______反映，因此產(chǎn)生較高溫度。B組A．有一種稱為“搖頭九”毒品己從國(guó)外流入國(guó)內(nèi)某些都市，服食后會(huì)使人浮現(xiàn)食欲減退，血壓升高，飄飄然幻覺(jué)等癥狀，對(duì)人體有很大傷害，必要予以緝查和打擊。己知這毒品中氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.AABCDB、C．重氮甲烷分子式為CH2N2，能與具備酸性有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反映，例如：CH3COOH＋CH2N2→CH3COOCH3＋N2。已知下列化合物都能和CH2N2B、CAC6H5SO2OHBC6H5OHCC6H5CHODC6H5COOHAAADMFB丙酸C乙醛酸D乙醚B．心酮胺是治療冠心病藥物。它具備如右構(gòu)造簡(jiǎn)式：B下列關(guān)于心酮胺描述，錯(cuò)誤是A可以在催化劑作用下和溴反映B可以和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反映C可以和氫溴酸反映D可以和濃硫酸與濃硝酸混合液反映‖HH‖HH2C—C—CH2H2CNCH2CC‖OOCA它既有酸性，又有堿性B它二氯取代物有兩種C它可以發(fā)生水解反映D分子中C、N、O原子均處在同一平面C、D．普拉西坦（如右圖）是一種能改進(jìn)記憶、抗健忘中樞神經(jīng)藥。下列關(guān)于普拉西坦說(shuō)法對(duì)的是C、DA一氯取代物只有5種B二氯取代物只有5種C可發(fā)生水解反映D與2－氨基環(huán)丁二烯丙酸互為同分異構(gòu)體（1）7H2N－CH2－CH（1）7H2N－CH2－CH2－OH（2）2n(C)＋n(N)＋2（3）2n(C)＋n(N)＋2（2）若某共價(jià)化合物分子只具有C、N、H三種元素，且以n(C)和n(N)分別表達(dá)C和N原子數(shù)目，則H原子數(shù)目最多等于。（3）若某共價(jià)化合物分子中只具有C、N、O、H四種元素，且以n(C)，n(N)和n(O)分別表達(dá)C、N和O原子數(shù)目，則H原子數(shù)目最多等于。①6②4．化學(xué)藥物烏洛品是一種含氮有機(jī)化合物，其分子式為C10H6N4，它分子空間構(gòu)造如右圖所示。請(qǐng)?jiān)谟覉D上用“○”注明氮原子，用“●”注明碳原子，并指出其分子中最小環(huán)由①①6②4HO—HO—SO2—OH＋2HN3→H2N—SO2—NH2＋2H2O

H2N—SO2—NH2HN＝SO2＋NH3

3HN＝SO2→H2N－－COOHHO－－CONH2

H3C－－NO2HOC－O－－NHH2N－－COOHHO－－CONH2

H3C－－NO2HOC－O－－NH2甲：既有酸性，又有堿性乙：只有酸性丙：既無(wú)酸性，又無(wú)堿性?。褐挥袎A性ABCD．已知－NH2連在苯環(huán)上顯堿性，－－NH2連在苯環(huán)上顯中性；分子式為C7H7NO2有機(jī)物中，其分子構(gòu)造中有一種苯環(huán)，兩個(gè)側(cè)鏈，試寫(xiě)出四種同分異構(gòu)體A、B、C、D。詳細(xì)規(guī)定：A既有酸性又有堿性，B只有酸性，C只有堿性，D顯中性ABCD（1）（2）︰CH2＋CH3－CH＝CH－CH3→．重氮甲烷（1）（2）︰CH2＋CH3－CH＝CH－CH3→（1）重氮甲烷分子構(gòu)造中，碳原子和氮原子共用電子對(duì)是由氮原子單方面提供，則重氮甲烷電子式為：；（2）請(qǐng)分別寫(xiě)出碳烯與2－丁烯、苯反映化學(xué)方程式。（1）（2）

（3）（1）（2）

（3）（4）CH3CH2CH2CH3（1）寫(xiě)出重氮甲烷電子式。（2）重氮甲烷在受熱或光照時(shí)容易分解放出氮?dú)猓缴梢环N極活潑缺電子基團(tuán)碳烯（︰CH2），碳烯電子式是。（3）碳烯容易以它一對(duì)未成鍵電子對(duì)與不飽和烴（如烯烴、炔烴）發(fā)生加成反映，形成三元環(huán)狀化合物，它與丙烯發(fā)生加成反映后所得產(chǎn)物構(gòu)造簡(jiǎn)式是。（4）碳烯還可以插入C－H之間，使碳鏈增長(zhǎng)，它插入丙烷分子中C－H鍵之間，所形成化合物構(gòu)造簡(jiǎn)式是，或。（1）A：－CH3B：H3C－－ClC：（1）A：－CH3B：H3C－－ClC：D：（2）取代反映試劑和條件均已略去。（1）A～D構(gòu)造簡(jiǎn)式是：ABCD（2）B→C反映類型是：。（（1）二種

（2）

（3）－CH3＋Cl2－CH2Cl＋HCl

－CH3＋HNO3→＋H2O（1）（R和R’代表烴基）RNH2＋RH2ClRNHCH2R’（2）苯同系物能被高錳酸鉀氧化，如：－CH3－COOH（3）－NO2－NH2（苯胺，弱堿性，易被氧化）化合物C是制取消炎靈（鹽酸祛炎痛）中間產(chǎn)物，其合成路線為：SHAPE請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）反映⑤重要產(chǎn)物C中具有___________種官能團(tuán)（除苯環(huán)外）（2）B物質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)式是______________________。（3）反映①②化學(xué)方程式____________________________________________。（1）ACH3（1）ACH3CH2NO2B

（2）CH2/催化劑（或H2/Ni或Fe＋HCl或催化加氫）

（3）①加成反映②還原反映已知：HCHO＋CH3NO2HOCH2CH2NO2苯丙醇胺合成路線如下：（1）請(qǐng)寫(xiě)出A、B構(gòu)造簡(jiǎn)式：AB（2）試劑C是：。（3）請(qǐng)寫(xiě)出（1）（2）反映類型：（1）（2）（1）1－苯基－1－羥基－2－丙胺

（1）1－苯基－1－羥基－2－丙胺

（2）4種

（3）

（4）A：－CHO；B：（1）系統(tǒng)命名法命名苯丙醇胺：（2）右圖上用*標(biāo)出苯丙醇胺中手性碳原子，并擬定光學(xué)異構(gòu)體數(shù)目。（3）苯丙醇胺容易和鹽酸成鹽，生成鹽酸苯丙醇胺，而被廣泛入藥。寫(xiě)出鹽酸苯丙醇胺構(gòu)造簡(jiǎn)式。（4）以常用有機(jī)物A為原料，與硝基乙烷作用，所得產(chǎn)物經(jīng)還原可以很以便地得到苯丙醇胺。合成路線如下：A＋CH3CH2NO2B苯丙醇胺寫(xiě)出A、B構(gòu)造簡(jiǎn)式。（1）CO2、CO；煙塵（游離態(tài)碳）（1）CO2、CO；煙塵（游離態(tài)碳）

（2）

（3）（1）若某機(jī)艙內(nèi)壁、座椅均為聚丙烯塑料，在飛機(jī)失事后，試推測(cè)聚丙烯燃燒過(guò)程中，產(chǎn)氣憤體也許是：。產(chǎn)生固體物質(zhì)也許是：。（2）Nomex纖維是一種新型阻燃性纖維它可用間苯二甲酸和間苯二胺在一定條件下按等物質(zhì)量縮聚而成，用化學(xué)方程式表達(dá)這一過(guò)程：

（3）已知PHA構(gòu)造式為：試寫(xiě)出當(dāng)溫度達(dá)到180℃~200℃時(shí)，由于鏈節(jié)中羰基（－－）上氧原子活化，故PHA構(gòu)造式每一種鏈節(jié)中以羰基上氧原子為中心，而脫去2個(gè)水分子形成PBO構(gòu)造簡(jiǎn)式。（1）

（2）C8(NO2)8＝8CO（1）

（2）C8(NO2)8＝8CO2＋4N2

（3）①八硝基立方烷分解得到兩種氣體都是最穩(wěn)定化合物；②立方烷碳架鍵角只有90o，大大不大于109°28’(或答：是張力很大環(huán))，因而八硝基立方烷是一種高能化合物，分解時(shí)將釋放大量能量；③八硝基立方烷分解產(chǎn)物完全是氣體，體積膨脹將引起激烈爆炸。（1）畫(huà)出它構(gòu)造式。（2）寫(xiě)出它爆炸反映方程式。（3）該物質(zhì)為什么是迄今最烈性非核爆炸品。（1）285（2）C（1）285（2）C17H19NO3（3）C21H23NO5（1）嗎啡相對(duì)分子質(zhì)量。（2）嗎啡分子式。（3）海洛因分子式。C組．化合物C是生命體中廣泛存在一種物質(zhì)，它人工合成辦法是：（1）在催化劑存在下甲醇與氨氣反映得到A。（2）在催化劑存在下乙烯跟氧氣反映得到B。（3）在水存在下A和B反映得到C。C脫水產(chǎn)物構(gòu)造如下：寫(xiě)出C合成反映化學(xué)方程式，A、B、C要用構(gòu)造式表達(dá)。（1）

（2）PHA高分子鍵共軛較差，加熱容易發(fā)生鍵旋轉(zhuǎn)，是柔性骨架，因此PHA具備熱塑性，而PBO高分子鍵共軛限度高，加熱不容易發(fā)生鍵旋轉(zhuǎn)，因此PBO是熱固性。．據(jù)記錄，40%飛機(jī)失事時(shí)機(jī)艙內(nèi)壁和座椅塑料會(huì)著火冒煙，導(dǎo)致艙內(nèi)人員窒息致死。為此，尋找裝修機(jī)艙阻燃聚合物是化學(xué)研究熱點(diǎn)之一。近來(lái)，有人合成了一種叫PHA聚酰胺類高分子，即主鏈內(nèi)有“酰胺鍵”（—CO—NH—）。溫度達(dá)180～200℃（1）

（2）PHA高分子鍵共軛較差，加熱容易發(fā)生鍵旋轉(zhuǎn)，是柔性骨架，因此PHA具備熱塑性，而PBO高分子鍵共軛限度高，加熱不容易發(fā)生鍵旋轉(zhuǎn)，因此PBO是熱固性。（1）寫(xiě)出PHA構(gòu)造式。（3分）（2）依照高分子構(gòu)造來(lái)解釋，為什么PHA有熱塑性而PBO卻是熱固性。（2分）X構(gòu)造式Y(jié)構(gòu)造式

Z構(gòu)造式．在星際云中發(fā)現(xiàn)一種高度對(duì)稱有機(jī)分子（Z），在紫外輻射或加熱下可轉(zhuǎn)化為其她許多生命前物質(zhì)，這些事實(shí)支持了生命來(lái)自星際假說(shuō)。有人以為，Z形成過(guò)程如下：（1）星際分子CH2＝NH聚合生成X；（2）X與甲醛加成得到Y(jié)（分子式C6X構(gòu)造式Y(jié)構(gòu)造式

Z構(gòu)造式（1）（a）C2H（1）（a）C2H5ONa，C2H5OH或堿（b）加熱，－CO2（c）HBr/H＋

（2）

（3）化學(xué)家早在對(duì)世紀(jì)代已擬定了煙堿構(gòu)造，并證明為左旋體。隨后發(fā)現(xiàn)它可通過(guò)下述路線進(jìn)行合成，得到外消旋體。煙堿及其對(duì)映體（C10H14N2）（1）寫(xiě)出（a）～（c）所代表試劑或反映條件，填寫(xiě)括號(hào)中中間體構(gòu)造式。（2）寫(xiě)出煙堿構(gòu)造式并標(biāo)明分子中手性碳原子。（3）與鹽酸作用時(shí)，煙堿可形成二鹽酸鹽，寫(xiě)出煙堿二鹽酸鹽構(gòu)造式。（1）（2）（3）1對(duì)（重點(diǎn)考查羰基與活潑氫加成反映，以及用分子式推斷構(gòu)造和反映，也考查了不對(duì)稱碳原子光學(xué)異構(gòu)）．＋CH3－CHOC8H9NC8H17N（毒芹堿）（1）（2）（3）1對(duì)（重點(diǎn)考查羰基與活潑氫加成反映，以及用分子式推斷構(gòu)造和反映，也考查了不對(duì)稱碳原子光學(xué)異構(gòu)）（A）（B）（C）（D）（1）寫(xiě)出C構(gòu)造簡(jiǎn)式（2）推出D構(gòu)造簡(jiǎn)式（3）D存在對(duì)立體異構(gòu)從臭氧分解最后產(chǎn)物可推斷出烯烴構(gòu)造：

從臭氧分解最后產(chǎn)物可推斷出烯烴構(gòu)造：

而從題中可知此烯是季銨堿Hofmann消除得到。推知構(gòu)造為

而此構(gòu)造也是季銨堿消除得來(lái)，故它前體構(gòu)造應(yīng)為，但第一步用了2molCH3I，因而N上－CH3是從CH3I來(lái)。因此毒芹堿構(gòu)造式：（C8H17N）＋CH3CH2CH2CHO（a）：NBS/CCl（a）：NBS/CCl4（b）：KCN（c）：H2/Ni（d）：H3O＋，△

（3）（6）（7）該題實(shí)際是從－CH3該題實(shí)際是從－CH3制取辦法。因H2N－－OH是對(duì)羥基環(huán)己胺，是題示原料，對(duì)羥基環(huán)己胺中氨基是親核試劑，而取代芐氯活性較大，兩者發(fā)生RX與R’NH2類型親核取代反映。

產(chǎn)物名稱：2－氨基－3，5－二溴芐氯；

2－氨基－3，5－二溴芐基或2－氨基－3，5－二溴苯甲基。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由甲苯和H2N－－OH及其她有機(jī)、無(wú)機(jī)試劑合成路線，并命名基。從產(chǎn)物與原料比較，苯環(huán)上硝基變成了銨鹽，而吡咯環(huán)上側(cè)鏈羰基轉(zhuǎn)變成亞甲基，故可以以為，產(chǎn)物是從酰胺還原成胺再成銨鹽，因此反映過(guò)程是：

從產(chǎn)物與原料比較，苯環(huán)上硝基變成了銨鹽，而吡咯環(huán)上側(cè)鏈羰基轉(zhuǎn)變成亞甲基，故可以以為，產(chǎn)物是從酰胺還原成胺再成銨鹽，因此反映過(guò)程是：

*1．羧酸不易被還原，因而還原硝基試劑不影響羧基。*2．在弱酸條件下也可生成酰胺。*3．酰胺還原成胺。*4．用于吸取反映中產(chǎn)生HCl→（1）

（2）①（1）

（2）①苯胺②3－氯丙酰氯③3－氯丙酰苯胺④3，4－二氫－2（1H）喹啉酮⑤6－硝基－3，4－二氫－2－（1H）喹啉酮⑥6－氨基－3，4－二氫－2－（1H）喹啉酮

（3）①＋②是酰胺制備辦法；③→④為苯環(huán)上傅氏烷基化反映；④→⑤是芳環(huán)上硝化反映；⑤→⑥是芳硝基還原反映；⑥→⑦是重氮鹽羥基取代反映，該重氮鹽應(yīng)為－N2SO4H，避免PhN2Cl形式重氮鹽發(fā)生鹵素取代副反映。（1）完畢各反映；（2）①～④化合物名稱；（3）①＋②屬什么反映，由③→④是什么反映，由④→⑤發(fā)生什么反映，⑤→⑥、⑥→⑦又屬什么反映。（1）（1）

（2）化合物B具有3個(gè)氯原子，應(yīng)給出4個(gè)分子離子峰（M，M＋2，M＋4，M＋6）；化合物C具有4個(gè)氯原子，分子離子峰應(yīng)給出5個(gè)。

（3）這些峰是由氯同位素引起，峰相對(duì)強(qiáng)度決定于自然界中氯同位素豐度比。（化合物A～C不含氮元素）（1）試寫(xiě)出與所列圖式相應(yīng)反映化學(xué)方程式。（2）預(yù)測(cè)在化合物B和C質(zhì)譜圖上將可看到多少個(gè)與分子離子信號(hào)相適合峰？（3）試解釋這些峰強(qiáng)度差別。（（1）A：CH3CONH－－COOHB：ClCH2CH2OHC：O2N－－CH3

D：O2N－－COOHE：H2N－－COOH

F：CH3CONH－－COOCH2CH2ClG：C2H5NHC2H5

H：CH3CONH－－COOCH2CH2N(C2H5)2I：H2N－－COOCH2CH2N(C2H5)2

（2）加成取代－CH3CDEACH2＝CH2BA＋BFHI（C13H20N2O2）（1）寫(xiě)出A→I構(gòu)造簡(jiǎn)式（2）指出反映（1）、（2）反映類型．鹽酸普魯卡因是外科慣用藥，化學(xué)名：對(duì)－氨基苯甲酸－β－二乙胺基乙酯鹽酸鹽，構(gòu)造式如右上。作為局部麻醉劑，普魯卡因在傳導(dǎo)麻醉、浸潤(rùn)麻醉及封閉療法中均有良好藥效。它合成路線如下，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)填入試劑、中間產(chǎn)物或反映條件。

（2）親電加成反映。

（3）親核取代反映。反映速率減小，因苯胺N上孤對(duì)電子與苯環(huán)形成p－π共軛體系，使電性被分散，親核能力削弱。（1）用化學(xué)方程式表達(dá)普普卡因合成路線。（2）B制備屬何種反映類型？（3）A和B作用后產(chǎn)物與H乙胺反映又屬何種反映類型？如果用苯胺代替二乙胺，反映速率是增大還是減小？闡明理由。（1）（1）①B＋H2O＝BH＋＋OH－②B＋HCl＝BH＋＋Cl－③BHCl＝BH＋＋Cl－

BH＋＝B＋H＋④B＋NaOH＝H2N－－COONa＋HOCH2CH2N(C2H5)2

（2）[BH＋]／[B]＝100；不很有效（低）。

（3）藥效順序?yàn)镈＞B＞C，由于堿性越強(qiáng)，其鹽酸鹽越難電離，中性分子對(duì)陽(yáng)離子濃度比越小，藥效越低。已知普魯卡因陽(yáng)離子（代號(hào)：BH＋）電離常數(shù)Ka＝1×10－9。（1）以B為代號(hào)寫(xiě)出普魯卡因在如下過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反映：a．溶于水；b．跟等mol鹽酸反映；c．它鹽酸鹽溶于水；d．跟NaOH水溶液反映。（2）普魯卡因作為局部麻醉劑麻醉作用是由于它分子可以透過(guò)神經(jīng)鞘膜，但它陽(yáng)離子BH＋基本上不能透過(guò)神經(jīng)鞘膜。試計(jì)算在pH值為7時(shí)，鹽酸普普卡因溶液里B和BH＋濃度比，并用來(lái)闡明它麻醉作用藥效跟用藥量相比是高呢還是低。（3）已知如果把普魯卡因分子里叔氨基改成仲氨基（C），伯氨基（D），改造后麻醉劑C和D堿性順序是C＞B＞D，問(wèn)它們通過(guò)神經(jīng)鞘膜趨勢(shì)