有机化学竞赛模拟试题
第五题
尿酸（E）是由Scheele于1776年从膀胱结石中发现的。尿酸可由下列步骤合成： NH2CONH2+NC-CH2-COOC2H5A（C4H5N3O2）NaOHB（C4H5N3O2）HNO2C（C4H4N4O3）+4HD（C4H6N4O2）
[H]ClEtOCOC5H4N4O3（尿酸，简记HUr，pKa=5.4）
1．试确定A~E的结构简式。写出相应的化学反应方程式。 2．尿酸能经水解脱去CO2和NH3后产生尿咪（六元环）。试写出尿咪的结构简式。 3．尿酸呈酸性，能在水中电离，试写出其电离方程式（要求使用结构简式）。
4．痛风出现的先兆是尿毒症，即在血液中的尿酸和尿酸盐含量过高。关节炎的原因归结于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体。
①370C时1.0dm3水中可溶解8.0mmol尿酸钠。计算尿酸钠的溶度积Ksp。（尿酸钠的质子转移作用可忽略不计）。
0+
②dm-3。计算在血清中尚未产生尿血清中（pH＝7.4，T=37C）[Na(aq)]＝130mmol·酸钠沉淀前可容许的尿酸盐的最高浓度。 ③温度对尿酸盐的溶度积有明显的影响，因而头一次痛风发作大都在脚趾或手指的关节里。在温度下降时，尿酸钠的Ksp是变大了还是变小了？说明原因。
+-④ 由Na(aq)和Ur(aq)形成尿酸钠时，能得出关于反应焓变的什么结论？请加以解释。
⑤370C尿酸在每升水中仅能溶解0.5mmol。通过计算得出，尿酸在血清中的沉淀与关节炎无关。 ⑥痛风病人常患肾结石，肾结石由尿酸晶体所组成。形成它的原因是病人尿中的尿酸及尿酸盐浓度过高，再加上（通常）尿的pH值较低（pH=5~6）。 尿中的尿酸和尿酸盐的总浓度为2.0mmol·dm-3。计算尿的pH值为何值时，痛风病人的尿中能够形成尿酸结石？ ⑦痛风病人尿毒症可能是尿酸产物的增加或通过肾排出的尿酸减少的缘故。对它的研究可作如下实验：用放射性标记尿酸进行静脉注射，这些放射性尿酸和体内已有的尿酸相混合且和体内已有的尿酸一起从尿中排出。然后对排出尿进行几天放射性测量，确定放射性尿酸所占尿酸百分数。
从图计算，病人A．S和正常人N．M，在注射20mg放射性标记尿酸前，他们体内所含尿酸的量。
⑧体内标记尿酸递减过程的动力学反应级数是多少？并加以解释。
1
⑨从图计算。对（I）病人A．S；（II）正常人N．M。此过程的速率常数。 ⑩计算病人A．S．及正常人N．M．排出尿酸的速率（以每小时毫克数计量）。
11从上述实验可得出如下结论：病人尿酸的排出是正常的，尿毒症的原因应归结于体内尿酸的合成速度较高。试阐明这一结论。
第六题
H3CCH3NH 已知：NH3+CH3COCH3
OH3C（三丙酮胺）。试写出上述反应方程式。
CH3
第七题
1966年，化学家W.schafer由2-丁炔用AlCl3作催化剂在苯或CH2Cl2中于30~400C下反应的脂环烃A。经研究：A中各元素质量分数均与2-丁炔相同，且易发生加成反应。将A用紫外线照射，则生成B和少量的C。B结构对称，且氢元素的化学环境只有一种；而C
为脂环烃，结构对称，能发生加成反应（但无不饱和键）而开环。A、B、C为同分异构体。
1．试确定A~C结构简式，写出相应化学反应方程式。
2．有机物D在全氟正戊烷中于室温下光解得三种异构体（均为脂环烃）。已知D中氟元素质量分数约为70.37%，且碳、氟元素的化学环境分别为二种和一种。试写出D及其三种异构体。
第八题
A为某共轭烯酮的一溴代物，溴位于?位，且溴元素质量分数约为50.13%。A有如下变化：2A
B（三环）
hvC（五环）
OH-D（酯）
( 1 ) 碱性水解( 2 ) 碱石灰 / 加热E
已知：E为五环，且碳元素质量分数为92.31%。
1．试确定A~E结构简式，写出相关化学反应。 2．试用基本原料合成A。
第九题
在浓硫酸催化下，往丙酮中缓慢加入HN3，当加到等摩尔时，发现质量减少了约27.72%，且只有化合物A生成。经研究：A易发生水解。
1．试确定并命名A的结构简式。写出制备A的化学反应。 2．简要写出制备A的化学反应机理。
3．若往A中继续滴加等摩尔的HN3，发现只得到具有芳香性的B的水溶液。试确定并命名B的结构简式，写出制备B的化学反应。
第十题
0
尿素以氨气为载体，硅胶为催化剂，在380~400C温度下沸腾反应，其反应机理是：尿素先受热分解，分解产物再进一步缩合生成化合物A。A为芳香性白色晶体，其单体为B。已知上述制备A的过程质量减少65%，且气体对氢气的相对密度为13。
1．试确定A、B的结构简式，并分别命名。 2．写出制备A的化学反应。
3．在中性或微碱性情况下，A能与甲醛反应，生成一种结构对称性物质。试写出其反应。
2
4．B为无色晶体，具有两性。试分析呈两性的原理。
5．B在水溶液中，当pH＜5时稳定，但在pH=8~9.5时易于二聚成工业上重要的C。试写出C的结构简式。
6．C能与等摩尔的H2S化合生成D，D继续与等摩尔的H2S反应生成E。试写出D和E的结构简式并命名。
第十一题
C是工业上重要的铵盐，其氮元素质量分数约为36.84%。C制备过程如下：
CS2+2 NH3A
( 1 )+2 NH3( 2 )B
熔融异构化C
1．试确定A~C的结构简式，简述其反应机理。
2．dm-3水溶液发生异构化反应转化为B。浓度为c(C)=0.15mol·经测定C的浓度在9.45
-2
dm-3，28.35小时后为3.75×10-2 mol·dm-3。用如下速率方程计算小时后仍为7.5×10mol·
dcn（n=0，1，2，3）表观反应的速率常数和反应级数：C。这个反应取哪一速率方程？kcCdt通过对比反应方程式说明计算结果。
3．C对应的酸D能发生聚合。试问：D在温度高还是温度低时较易聚合？D的酸性如何？
第十二题
为进行水的电解，设计了一个电路。电路中有一个伏特计、铂电极和一由10个干电池连在一起的电池组。每一个干电池的电压是1.5V。电流通过电解液8小时56分7秒。由此得到的氢气和另一种物质作用合成一种气态物质A，A经过电化学氧化，由氧化物转变为物
0
质B。用物质B可制备C，C被氢气还原后就得到物质D，D在180C和浓硫酸反应，产生对氨基苯磺酸。通过重氮化，再和N,N-二甲基苯胺作用，就形成了一种名为甲基橙的偶
氮染料。已知：每个干电池的内阻为0.4Ω，伏特计电阻为0.5Ω，铂电极的极化电压为1.5V。
1．写出上述提及的化学反应方程式。 2．计算物质D的质量。
3．给出甲基橙系统命名。并用结构式表明它随溶液中H3O+浓度变化所发生的变化。
第十三题
已知有如下化学反应：
+NH3+B+Cl2+NH4NO3NaCNB二聚CEA化合反应NH4Cl化合反应浓硫酸催化分解反应H
CH3COCH3DFZn+CH3COOH还原反应G其中，盐D和盐E有相同的阳离子，其共轭碱I的碱性很强，与NaOH碱性相当。I
mol-1。 与光气是等电子体。制备A的反应可视为复分解反应。F的摩尔质量较E少18g·
1．试确定A~I的结构简式，并命名。写出相应化学反应方程式。
2．I是易潮解的晶体，约在500C时熔融，在空气中能吸收CO2和水。写出其反应。 3．解释I碱性较强的原因。
第十四题
3
CS2是很重要的化工原料，是合成黄原酸及其衍生物的重要物质。下面是一些物质的合成线路图：
CS2C2H5ONaACuSO4(aq)B+C+Na2SO4
其中，A可看作一种钠盐，钠元素质量分数约为15.97%。A与CuSO4溶液发生氧化还原反应，A与B是同一类物质，B中铜元素的质量分数约为34.59%。C可看作A中阴离子偶合而成，存在着一种不太稳定的非极性键。
1．试确定A~C的结构简式。判断A属于哪一类化学物质？ 2．写出AB化学反应方程式，并标明电子转移方向和数目。判断氧化剂和还原剂。
第十五题
H3C将
H3CCH3跟氟硼酸反应可得到两种化合物A和B，其中A是一种不含氧元素的
OCH3盐。A中阴阳离子结构均高度对称，其中硼元素的质量分数约为6.44%。
1．试确定A和B的结构简式。 2．简要写出其反应机理。
第十六题
A（C15H10O）是一个大的共轭芳香体系，其中最小的环为三元环，但非常稳定。A能与溴化氢反应形成一个稳定的晶体B。
1．试确定A、B的结构简式，写出其化学反应方程式。 2．解释B稳定的原因。
第十七题
CHONH2HOCH2CH2OHA
H2NCH2CH2NH2+Cu2+B
其中B是含有铜元素的配阳离子，铜元素质量分数约为17.86%。 1．试确定A和B的结构简式。 2．写出生成A和B的方程式。 3．试以苯为原料合成
CHONH2。
第十八题
平面分子A是具有三种元素和四个环的芳香性分子，且环均很稳定，环与环之间只用单键相连。A具有三重轴。已知A中氮元素（其化学环境二种）的质量分数为30.43%。将
0
A、Ni(CH3COO)2和NaN3按物质的量比2:1:2及其适量的水混合后，于160C下反应24h，得到具有绿色片状晶体配合物B。将B缓慢加热，质量减轻9.39%，得到C。B和C中Ni
--配位数均为6，且N3为单齿配体。已知配体除了N3外，其它配体均具有芳香性。
1．试通过计算确定A的结构简式。
2．试确定B和C的结构简式，写出制备B和C的化学反应方程式。
第十九题
A是一种两性有机物，能形成内盐，其中氮元素质量分数为18.67%。加热A质量减轻
4
24.00%，生成B。A能与Cu(II)反应形成一个中性螯合盐C。C能发生如下反应：
C
( 1 ) Na2CO3( 2 ) CH3CHOD
H2S( g )E。
已知E与A是同类有机物。 1．试确定A~E的结构简式。 2．写出CD、DE的化学方程式。 3．B属于哪一类有机物？E的俗名是什么？
4．简述式中Na2CO3和H2S(g)分别起着什么作用？
第二十题
ES-MS即电喷雾质谱发展非常迅速，已在相当多的领域广发运用。ES-MS适用于配合物以及分子聚集体的研究。其原理是在强电场下，样品溶液在雾化气作用下，形成细小的带电荷的溶剂液滴，这些带电荷液滴在飞向电极的过程中，受干燥气流等作用，溶剂化的液滴逐渐脱去溶剂而成为分子离子进入质谱检测。
1．完成下列反应，画出BPDH的结构简式。
NH2NH2Cl+2
NBPDH
Cl2．写出一种
N的合成路线（以
N为原料）
3．BDPH与AgNO3在水中反应生成一种配位聚合物。以甲醇为流动相，测定该配位聚合物的ES-MS，结果观测得8个峰值：
M/Z：243.2 349.1 519.8 761.9 930.7 1174.7 1345.5 写出每个峰值对应的分子离子的化学式。
4．已知这种配位聚合物具有一维链条状结构，而且每个Ag+周围有4个N配位，这4
+
个氮有2种化学环境。画出这个配位聚合物的空间结构（其中至少有4个Ag）。
第二十一题
分子器件被认为能突破光刻技术为标态的半导体、集成电路，为信息化时代注入新的元素的未来科技新星。目前人们已知合成出分子梭、分子开关、分子推进器、分子齿轮、分子刹车等具有特定功能的化合物。索烃就是其中极具代表性的一员。
1．已知索烃的通常合成手段为金属离子配位模板合成法来形成双环扣锁型的索烃。
+NNCuOHA
NaOH(aq)B
NNNCH2ClCH2ClC
KCND
HO 画出A、B、C、D的空间结构，并写出A物质的中对称元素和KCN在合成中的作用。
2．在54.2nm的光线照射中，C会激发出电子合成E。写出其化学反应方程式。计算1mol C激发出该电子所需的能量。
3．E会通过环滑移变为稳定的F，这就是索烃分子器件的工作原理。写出F的空间结构，并说明其工作原理。
4．已知C转化成F的活化能Ea=2931kJ·mol-1，与第二问中所给出的数据作比较，写出从对比中，你能推测出什么信息？
第二十二题
5