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1、化学有机推断和有机框图题预测一、命题落点:有机物知识综合性强,灵活性大,逻辑推理能力,综合应用能力要求高。在学习中要结合近几年的有机推断题,推断它的解题思路和方法,注意有机推断题的变化,加强相应有机知识的应用。复习时要理清有机推断题的解题思路:一是剖析题意,分析已知条件和推断内容,弄清被推断物和其它有机物关系。二是抓好解题关键,找出解题的突破口,然后联系信息和有关知识,应用规律进行逻辑推理或计算分析,排除干扰、精心筛选,作出正确的推断。二、热点题型题型一 根据性质推断【例1】根据图示填空(1)化合物A含有的官能团是 。(2)1mol A与2mo H2反应生成1moE,其反应方程式是 (3)与A
2、具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是 。(4)B在酸性条件下与Br2反应得到D,D的结构简式是 。(5)F的结构简式是 。由E生成F的反应类型是 。解题思路 由A既可以与NaHCO3反应,又可以与银氨溶液反应,推知A中含有羧基和醛基,与H2加成时,醛基将转化为醇羟基;由1mol A与2mol H2反应生成1molE,说明A中还含有C=C,生成的E中含有羧基和醇羟基。由题设条件可知F为E的酯化产物,因F的分子式为C4H6O2,其不饱和度为2,是环状化合物,所以F是一个环酯;结合D没有支链可假设F的结构简式为 ,逐一逆推出E的结构简式为HOCH2CH2CH2COOH,A为B为HOOC-CH=
3、CH-COOH,D为HOOC-CHBr-CHBr-COOH。经验证符合题意,所以本题答案为:碳碳双键,醛基,羧基;OHC-CH=CH-COOH+2H2 HO-CH2-CH2-CH2-COOH;CH2=C-COOH;HOOC-CHBr-CHBr-COOH; ,酯化反应。题型二 根据结构推断。【例2】已知两个羧基之间在浓硫酸作用下脱去一分子水生成酸酐,如:H2O来源:Z。xx。k.Com某酯类化合物A是广泛使用的塑料增塑剂。A在酸性条件下能够生成B、C、D。(1)CH3COOOH称为过氧乙酸,写出它的一种用途_。(2)写出BECH3COOOHH2O的化学方程式_。(3)写出F可能的结构简式_。(4
4、)写出A的结构简式_。(5)1摩尔C分别和足量的金属Na、NaOH反应,消耗Na与NaOH物质的量之比是 。(6)写出D跟氢溴酸(用溴化钠和浓硫酸的混合物)加热反应的化学方程式: 。解题思路 因G无支链且能发生银镜反应,故D的结构简式为:CH3CH2CH2CH2OH,由A的水解产物可逆推出A的结构简式为:,由题给信息和醇羟基的性质可知C脱水的产物F的可能结构为参考答案来源:学,科,网Z,X,X,K杀菌消毒; 4:3CH3CH2CH2CH2OHHBr CH3CH2CH2CH2BrH2O题型三 利用分子组成推断【例3】8gA和17gB混和,在某温度时汽化,气体体积为480mL,若在相同条件下汽化2
5、gA和7gB的混合物,则汽化后的体积为160 mL,则A、B可能为下列哪组物质 AC2H4、C2H2 B.CH4、CH3OH CC2H2、C6H6 DCH2O、CH3COOH。解题思路 由题意分析可知:在相同条件下,汽化2gA和7gB的混合物的体积为160mL,则在相同的条件下,汽化6gA和21 gB的混合物的体积为480mL,又因8gA和17gB的混合物汽化后的体积为480mL,而6gA和21 gB的混合物汽化后的体积也为480mL,所以根据阿伏加德罗定律可知6gA和2l gB的混合物和8gA和17gB的混合物两者物质的量相等,从数据分析可知2gA和4 gB的物质的量相等,由此可知A的摩尔质
6、量是B的摩尔质量的12,也即B的相对分子质量是A的相对分子质量的2倍,所以对比四个选项可知答案选B和D。参考答案BD【例4】 已知卤代烃在与强碱的水溶液共热时,卤原子能被羟基取代。现有一烃A,它能发生如图所示的变化:又知两分子的E相互反应,可以生成环状化合物C6H8O4。 (1)下列物质的结构简式: A_,C_,D_,E_; (2)有机化学中取代反应的范畴很广,在的反应中,属于取代反应范畴的是 _; (3)写出由GH的化学方程式 _ 。 解析 由题意各物质的分子式可知:AB发生的是加成反应,所得到的B为二卤代烃,由BC发生的是取代反应,所得到的C为二元醇,CD是由醇C氧化为羰基酸D(从氧原子个
7、数得出),DE是羰基酸D还原成羟基酸E,又知两分子的E相互反应,可以生成环状化合物C6H804,所以E的分子结构简式为CH3-CHOH-COOH,体此可逆推;出A为CH3-CH=CH2 ,B为CH3-CHCl-CH2Cl,C为CH3-CHOH-CH2OH,D为CH3-COCOOH,F为CH3-CHOH-COOCH3,G为CH2=CH-COOCH3,H为G的加聚产物。【例5】某共价有机分子只含有C、H、O、N四种元素,以n(C)、n(N)、n(O)表示C、N、O的原子数目,则H原子数目的最大值为多少?解题思路 本题要求H原子数目的最大值,从烷烃分子的饱和结构特点得到启示:当分子中非氢原子均以单键
8、相连时H原子数目最多。考虑氧显2价,N显3价,该有机分子可看作在烷烃分子的结构基础上插入“-O-”和“-NH-”片段。如CH3-O-CH2-NH-CH3或 H-O-CH2-CH2-CH2-NH-H,显然氧原子不影响氢的数目,而每增加1个N原子,即增加1个氢原子,故H原子数目的最大值n(H)=2n(C)+2+ n(N)。参考答案 n(H)=2n(C)+2+ n(N)【知识链接】不饱和度又称缺氢指数,定义为当烃分子中每减少2个氢原子,即增加一个不饱和度,用表示。若对烃分子CxHy,减少氢原子的数目=2x+2-y,则=(2x+2-y)/2。若是烃的含氧衍生物CxHyOz,应分2种情况讨论。当氧原子以
9、单键形式插入时,C-O-C(醚类)或C-O-H(醇类),分子的不饱和度与氧原子无关,即=(2x+2-y)/2。当氧原子以碳氧双键形式存在时,观察有机物醛类或酮类(CnH2nO),羧酸类或酯类(CnH2nO2),分子每增加一个C=O就减少2个氢原子,增加一个不饱和度。综上所述,可表示一个C=C双键、一个C=O双键或是一个碳环。题型四 利用反应总通式推断来源:学_科_网Z_X_X_K【例6】分子中碳原子数不超过3个的有机物n mol在a molO2完全燃烧,产物只有CO2和H2O,已知燃烧前后物质的物质的量不发生改变。(1) 确定该有机物可能的分子式? (2)求n的最大值解题思路 有机物的通式为C
10、xHyOz,在氧气中完全燃烧的方程式如下:来源:学科网CxHyOz + x+(y/4)-(z/2) O2x CO2 + (y/2) H2O依题意有:1+ x+(y/4)-(z/2)= x+(y/2),即有 1=(y/4)+(z/2)讨论得:z=0时,y=4,可有CH4、C2H4、C3H4;z=1时,y=2,可有CH2O、C2H2O、C3H2O;z=2时,y=0,不合题意,舍去(z2也不合题意)。(2)n mol CxHyOz完全燃烧,故有nx+(y/4)-(z/2)a,nax+(y/4)-(z/2),当z=0,y=4时,x+(y/4)-(z/2)= x+1,当z=1,y=2时,x+(y/4)-
11、(z/2)= x,欲使n最大,则需使x+(y/4)-(z/2)取最小值x=1(此时有机物为CH2O),n取的最大值为a。题型五 利用燃烧规律推断【例7】 化合物CO、HCOOH、HOOC-COOH分别燃烧时,消耗氧气与生成的CO2体积比为1:2,其分子式可以看作(CO)n(H2O)m(n、m均为正整数),即当分子式符合上述通式的有机物,消耗O2与生成CO2的体积比均为1:2。现有一些只含C、H、O的有机物,它们燃烧消耗氧气与生成的CO2的体积比为3:4,试回答下列问题:(1)这些有机物中,相对分子质量最小化合物的分子式为 (2)某2种碳原子数相同的上述有机物,若其相对分子质量分别为a,b,则相
12、对分子质量之差必定是 的整数倍。(3)有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合,只要其物质的量之和不变,完全燃烧消耗的氧气和生成水的物质的量不变。那么,A、B组成必须满足的条件是_ _ 解题思路 研究问题的需要,可将CxHyOz重新构造成不同的分子形式。要探究“燃烧消耗氧气与生成CO2的体积”的关系,若CxHyOz可构造为(CpOq)n(H2O)m,此时V(CO2)V(O2);若CxHyOz构造为(CpH q)n(H2O)m,此时V(CO2)V(O2);若CxHyOz构造为(Cp)n(H2O)m,此时V(CO2)=V(O2)。当然,变
13、形后的分子式应遵循原子守恒。(1)依题意设分子式为(CpOq)n(H2O)m,有(p-q/2)n(pn)=3:4,p=2q,即为(C2O)n(H2O)m 。当n=1、m=1时,(C2O)n(H2O)m的相对分子质量最小,分子式为C2H2O2(此题若设其它形式,求出p、q的关系是负值)。(2)当碳原子数相同时,根据通式易知,两物质的分子式为(C2O)n(H2O)m1和(C2O)n(H2O)m2,相对分子质量之差必定是18的整数倍。(3)问研究“有机物A、B的物质的量之和不变,消耗氧气和生成的水物质的量不变”,可得出规律: A、B在分子组成上应满足A=B(CO2)n,即有机物A、B在组成上相差n个
14、CO2分子,其它部分相同。混合物消耗氧气和生成水的量就是纯A或B的耗氧量和生成水的量。参考答案 (1) C2H2O2 (2)18 (3) A、B在分子组成上应满足A=B(CO2)n,即有机物A、B在组成上相差n个CO2分子,其它部分相同。混合物消耗氧气和生成水的量就是纯A或B的耗氧量和生成水的量。题型六 利用分子量差推断【例8】已知CH3CH2OH CH3C OO CH2 CH3(式量46) (式量88)现在只含C、H、O的化合物AF,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。(1)在AF化合物中,含有酯的结构的化合物是 (2)写出化合物A和F结构简式 来源:Zxxk.ComA可以发生银镜反应
15、可跟金属钠反应,放出氢气B可以发生银镜反应C相对分子质量为190,不发生银镜反应,可被碱中和F不发生银镜反应无酸性E不发生银镜反应无酸性D相对分子质量为106,不发生银镜反应,被碱中和乙酸酐乙酸选择氧化乙醇H2SO4乙酸乙酸酐乙醇硫酸选择氧化来源:Zxxk.Com解题思路 阅读信息,我们可知,在乙酸、乙酸酐存在的条件下,酯化羟基,而在乙醇、硫酸存在的条件下酯化羧基,故含有酯的结构的化合物是BCEF。下面关键是通过分子量,建立C和D之间的联系。若设A 中含n个-OH ,m个-CHO,有M(A) BC,同理有M(A) D,所以M(A)+42n+16m=190 ;M(A)+16m=106解之得n=2,即A 中含2个-OH基,则D中亦含有2个-OH基和至少一个-CHO,所以D中剩余片段的式量为10617245=27, 组成C2H3,故D中不含- C OO H, A中也没有-C OO H, A中有2个-OH基,一个-CHO,2个-OH基不能连在同一个C上,所以可推出参考答案A的结构简式: CH2OHCHOHCHO来源:学+科+网F的结构简式: