高中 | 杂化轨道理论 题目答案及解析

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高中 | 杂化轨道理论题目答案及解析如下,仅供参考!

选修三

第二章 分子结构与性质

第二节 分子的立体结构

杂化轨道理论

一种基于$\text{CO}$、碘代烃类等,合成化合物$\rm vii$的路线如下$\rm ($加料顺序、反应条件略$\rm )$

化合物$\rm vii$的分子式为                

[["

${{\\text{C}}_{13}}{{\\text{H}}_{22}}{{\\text{O}}_{2}}$

"]]

由结构,化合物$\rm vii$的分子式为${{\text{C}}_{13}}{{\text{H}}_{22}}{{\text{O}}_{2}}$

反应②中,化合物$\rm iii$与无色无味气体$\rm y$反应,生成化合物$\rm iv$,原子利用率为$\rm 100\%$$\rm y$                

[["

$\\rm {{\\text{O}}_{2}}$或氧气

"]]

反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体$\rm y$反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为$\rm 100\%$,结合质量守恒,则反应②为乙烯在催化剂作用下氧化生成,那么$\rm y$$\rm {{\text{O}}_{2}}$或氧气。

根据化合物$\rm v$的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。

序号反应试剂、条件反应形成的新结构反应类型
$\rm a$                                消去反应
$\rm b$                                氧化反应$\rm ($生成有机产物$\rm )$
[["

浓硫酸,加热;${{\\text{O}}_{2}}$$\\text{Cu}$、加热或酸性$\\text{KMn}{{\\text{O}}_{4}}$溶液;

"]]

化合物$\rm v$中含有羟基,且与羟基相连的碳的邻碳上有氢,可在浓硫酸、加热条件下发生消去反应生成

化合物$\rm v$与羟基相连的碳上有氢,可在铜加热催化作用下氧化生成,或被酸性高锰酸钾溶液氧化生成

化合物$\rm x$$\rm i$的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有$\rm 2$组峰。$\rm x$的结构简式为                $\rm ($写一种$\rm )$,其名称为                

[["

$\\rm 3-$戊酮或$\\rm 2$$\\rm 2-$二甲基丙醛或$\\rm 3$$\\rm 3-$二甲基氧杂环丁烷

"]]

化合物$\rm i$ 的分子式为$\rm C_{5}H_{10}O$,不饱和度为$\rm 1$$\rm x$可形成碳碳双键或碳氧双键或一个圆环,化合物$\rm x$$\rm i$的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有$\rm 2$组峰,说明分子中有对称结构,不对称的部分放在对称轴上,$\rm x$的结构简式含酮羰基时为 $\rm ($或含醛基时为或含圆环是为$\rm )$,其名称为$\rm 3-$戊酮$\rm ($$\rm 2$$\rm 2-$二甲基丙醛或$\rm 3$$\rm 3-$二甲基氧杂环丁烷$\rm )$

关于反应⑤的说法中,不正确的有                

$\rm a$.反应过程中,有$\rm \text{C-I}$键和$\rm \text{H-O}$键断裂

$\rm b$.反应过程中,有$\rm \text{C=O}$双键和$\rm \text{C-O}$单键形成

$\rm c$.反应物$\rm i$中,氧原子采取$\rm \text{s}{{\text{p}}^{3}}$杂化,并且存在手性碳原子

$\rm d$$\rm CO$属于极性分子,分子中存在由$\rm p$轨道“头碰头”形成的$\rm \pi$

[["

$\\rm cd$

"]]

$\rm a$. 从产物中不存在$\rm \text{C-I}$键和$\rm \text{H-O}$键可以看出,反应过程中,有$\rm \text{C-I}$键和$\rm \text{H-O}$键断裂,故正确;

$\rm b$. 反应物中不存在$\rm C=O$双键,反应后的产物中存在碳氧双键,同时酯基中的$\rm C-O$键也是在反应中形成,所以反应过程中,有$\rm C=O$双键和$\rm C-O$单键形成,故正确;

$\rm c$. 反应物$\rm i$ 中,氧原子采取$\rm \text{s}{{\text{p}}^{3}}$杂化,但与羟基相连的碳有对称轴,其它碳上均有$\rm 2$个氢,分子中不存在手性碳原子,故错误;

$\rm d$$\rm CO$属于极性分子,分子中存在由$\rm p$轨道“肩并肩”形成的$\rm \pi$键,故错误;

故选:$\rm cd$

以苯、乙烯和$\text{CO}$为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物$\rm viii$

基于你设计的合成路线,回答下列问题:

$\rm (a)$从苯出发,第一步的化学方程式为                $\rm ($注明反应条件$\rm )$

$\rm (b)$相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为                

$\rm (c)$最后一步反应中,有机反应物为                $\rm ($写结构简式$\rm )$

[["

$+\\text{B}{{\\text{r}}_{\\text{2}}}\\xrightarrow{\\text{FeB}{{\\text{r}}_{\\text{3}}}}$$+\\text{HBr}\\uparrow$$ \\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{=C}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}+{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{O}\\xrightarrow[加热、加压]{催化剂}\\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{3}}}\\text{C}{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{OH}$$\\text{C}{{\\text{H}}_{3}}\\text{CH}_{2}\\text{OH}$

"]]

以苯、乙烯和$\rm CO$为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。乙烯与水在催化剂加热加压条件下合成乙醇;乙烯在银催化作用下氧化生成环氧乙醚;苯在铁催化作用下与溴生成溴苯,溴苯与环氧乙醚生成,与$\rm HI$反应合成,最后根据反应⑤的原理, 与乙醇、$\rm CO$合成化合物ⅷ。

$\rm (a)$ 从苯出发,第一步的化学方程式为$+\text{B}{{\text{r}}_{\text{2}}}\xrightarrow{\text{FeB}{{\text{r}}_{\text{3}}}}$$+\text{HBr}\uparrow $

$\rm (b)$相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为$\text{C}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{=C}{{\text{H}}_{\text{2}}}+{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\xrightarrow[加热、加压]{催化剂}\text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{C}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{OH}$

$\rm (c)$ 最后一步反应中,有机反应物为$\text{C}{{\text{H}}_{3}}\text{CH}_{2}\text{OH}$

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