2024-2025學(xué)年IB課程HL化學(xué)模擬試卷：有機(jī)化學(xué)與反應(yīng)機(jī)制實(shí)戰(zhàn)指南

2024-2025學(xué)年IB課程HL化學(xué)模擬試卷：有機(jī)化學(xué)與反應(yīng)機(jī)制實(shí)戰(zhàn)指南一、有機(jī)化合物的命名與結(jié)構(gòu)式要求：根據(jù)所給有機(jī)化合物的名稱，寫出其正確的結(jié)構(gòu)式；根據(jù)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式，寫出其正確的名稱。1.2,2-二甲基丁烷2.1-溴-2,2-二甲基丙烷3.1-苯基-1-丙醇4.4-甲基-2-戊烯5.1,1,1-三氯-2-甲基丙烷二、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理要求：分析以下有機(jī)反應(yīng)的機(jī)理，并說明每一步反應(yīng)的類型。1.乙醇與氫溴酸的反應(yīng)：a.寫出反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)式。b.解釋反應(yīng)機(jī)理，包括每一步反應(yīng)的類型。c.判斷反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)，并說明原因。2.苯與溴在催化劑作用下的反應(yīng)：a.寫出反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)式。b.解釋反應(yīng)機(jī)理，包括每一步反應(yīng)的類型。c.判斷反應(yīng)是否為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，并說明原因。3.乙醛與氫氰酸的反應(yīng)：a.寫出反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)式。b.解釋反應(yīng)機(jī)理，包括每一步反應(yīng)的類型。c.判斷反應(yīng)是否為加成反應(yīng)，并說明原因。三、有機(jī)化合物的性質(zhì)與用途要求：根據(jù)所給有機(jī)化合物的性質(zhì)，判斷其用途。1.乙烷：a.乙烷是一種烷烴，具有什么性質(zhì)？b.乙烷在生活中的哪些方面有應(yīng)用？2.乙烯：a.乙烯是一種烯烴，具有什么性質(zhì)？b.乙烯在工業(yè)生產(chǎn)中有什么重要用途？3.乙酸：a.乙酸是一種羧酸，具有什么性質(zhì)？b.乙酸在生活中的哪些方面有應(yīng)用？4.乙二醇：a.乙二醇是一種醇，具有什么性質(zhì)？b.乙二醇在工業(yè)生產(chǎn)中有什么重要用途？5.丙烯酸：a.丙烯酸是一種烯烴羧酸，具有什么性質(zhì)？b.丙烯酸在生活中的哪些方面有應(yīng)用？四、有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)要求：根據(jù)以下要求，設(shè)計(jì)一條合理的有機(jī)合成路線，并寫出每一步反應(yīng)的化學(xué)方程式。1.以苯為起始原料，合成1,4-二苯基丁烷。2.以乙醇為起始原料，合成1-苯基-1-丙酮。3.以苯酚為起始原料，合成對硝基苯甲酸。五、有機(jī)化合物的光譜分析要求：根據(jù)所給有機(jī)化合物的紅外光譜圖，判斷其可能的結(jié)構(gòu)。1.紅外光譜圖顯示，化合物在1700cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰，在3000cm^-1處有一個(gè)寬吸收峰。2.紅外光譜圖顯示，化合物在3300cm^-1處有一個(gè)寬吸收峰，在1600cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰。3.紅外光譜圖顯示，化合物在2900cm^-1處有兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰，在1700cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰。六、有機(jī)反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響要求：分析以下有機(jī)反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響，并解釋原因。1.乙酸與乙醇在酸催化下反應(yīng)生成乙酸乙酯，分別比較在常溫、加熱和加壓條件下的產(chǎn)物比例。2.苯與氯氣在光照條件下反應(yīng)，比較在無水條件下和有水條件下產(chǎn)物的種類和比例。3.丙烯與溴在催化劑存在下反應(yīng)，比較在無溶劑條件下和有溶劑條件下的反應(yīng)速率和產(chǎn)物分布。本次試卷答案如下：一、有機(jī)化合物的命名與結(jié)構(gòu)式1.結(jié)構(gòu)式：CH3-C(CH3)2-CH2-CH3解析思路：首先確定最長的碳鏈，這里為丁烷鏈，然后編號，使得取代基的位置數(shù)值最小，所以命名為2,2-二甲基丁烷。2.結(jié)構(gòu)式：CH3-CH(Br)-C(CH3)3解析思路：找到最長的碳鏈，這里為丙烷鏈，編號從溴原子所在的碳開始，因此命名為1-溴-2,2-二甲基丙烷。3.結(jié)構(gòu)式：C6H5-CH2-CH2-CH2OH解析思路：確定苯環(huán)為母體，連接羥基的碳鏈為丙烷，所以命名為1-苯基-1-丙醇。4.結(jié)構(gòu)式：CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3解析思路：確定最長的碳鏈，這里為戊烯鏈，雙鍵位置在第二個(gè)碳上，所以命名為4-甲基-2-戊烯。5.結(jié)構(gòu)式：CH3-C(Cl)(Cl)(Cl)-CH3解析思路：找到最長的碳鏈，這里為丙烷鏈，氯原子在第二個(gè)碳上，因此命名為1,1,1-三氯-2-甲基丙烷。二、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理1.乙醇與氫溴酸的反應(yīng)：a.反應(yīng)物：CH3CH2OH+HBr，生成物：CH3CH2Br+H2Ob.反應(yīng)機(jī)理：乙醇中的羥基（-OH）與氫溴酸中的氫離子（H+）結(jié)合形成水，羥基脫離形成乙醇正離子，乙醇正離子與溴離子結(jié)合生成溴乙烷。c.判斷：此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，因?yàn)橐掖颊x子和溴離子可以重新組合形成乙醇和溴化氫。2.苯與溴在催化劑作用下的反應(yīng)：a.反應(yīng)物：C6H6+Br2，生成物：C6H5Br+HBrb.反應(yīng)機(jī)理：在催化劑（如鐵粉）的作用下，溴分子在苯環(huán)上發(fā)生取代反應(yīng)，溴原子取代苯環(huán)上的一個(gè)氫原子。c.判斷：此反應(yīng)為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，因?yàn)殇宸肿釉诒江h(huán)上斷裂，釋放出的溴原子與苯環(huán)反應(yīng)，生成溴苯。3.乙醛與氫氰酸的反應(yīng)：a.反應(yīng)物：CH3CHO+HCN，生成物：CH3CH(OH)CNb.反應(yīng)機(jī)理：乙醛中的羰基（-CO）與氫氰酸中的氰離子（CN-）發(fā)生加成反應(yīng)，生成羥基腈。c.判斷：此反應(yīng)為加成反應(yīng)，因?yàn)榍桦x子直接加到羰基上，形成了羥基腈。三、有機(jī)化合物的性質(zhì)與用途1.乙烷：a.性質(zhì)：乙烷是一種無色無味的氣體，具有較低的密度，不易溶于水。b.應(yīng)用：乙烷可用作燃料、溶劑以及生產(chǎn)乙烯等有機(jī)化合物的原料。2.乙烯：a.性質(zhì)：乙烯是一種無色氣體，具有刺激性氣味，易燃，是重要的有機(jī)合成原料。b.用途：乙烯在工業(yè)上用于生產(chǎn)聚乙烯、氯乙烯、乙二醇等化學(xué)品。3.乙酸：a.性質(zhì)：乙酸是一種無色液體，具有刺激性氣味，是一種弱酸。b.應(yīng)用：乙酸可用作食品添加劑、溶劑、消毒劑等。4.乙二醇：a.性質(zhì)：乙二醇是一種無色粘稠液體，具有良好的溶解性和低毒性。b.用途：乙二醇用作防凍劑、溶劑、化工原料等。5.丙烯酸：a.性質(zhì)：丙烯酸是一種無色液體，具有刺激性氣味，是一種重要的合成材料。b.應(yīng)用：丙烯酸用于生產(chǎn)丙烯酸樹脂、丙烯酸酯等化工產(chǎn)品。四、有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)1.以苯為起始原料，合成1,4-二苯基丁烷：a.苯+2C2H4→1,4-二苯基丁烷b.苯與乙烯在催化劑存在下發(fā)生加成反應(yīng)，生成1,4-二苯基丁烷。2.以乙醇為起始原料，合成1-苯基-1-丙酮：a.乙醇+C6H5CH2OH→1-苯基-1-丙酮+H2Ob.乙醇與苯甲醇在酸催化下發(fā)生縮合反應(yīng)，生成1-苯基-1-丙酮。3.以苯酚為起始原料，合成對硝基苯甲酸：a.苯酚+HNO3+H2SO4→對硝基苯甲酸+H2O+SO2b.苯酚與硝酸和硫酸混合酸反應(yīng)，生成對硝基苯甲酸。五、有機(jī)化合物的光譜分析1.紅外光譜圖顯示，化合物在1700cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰，在3000cm^-1處有一個(gè)寬吸收峰：a.該化合物可能含有羰基（C=O）和羥基（O-H）官能團(tuán)。2.紅外光譜圖顯示，化合物在3300cm^-1處有一個(gè)寬吸收峰，在1600cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰：a.該化合物可能含有羥基（O-H）和羰基（C=O）官能團(tuán)。3.紅外光譜圖顯示，化合物在2900cm^-1處有兩個(gè)中等強(qiáng)度的吸收峰，在1700cm^-1處有一個(gè)強(qiáng)吸收峰：a.該化合物可能含有飽和碳?xì)滏I和羰基（C=O）官能團(tuán)。六、有機(jī)反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響1.乙酸與乙醇在酸催化下反應(yīng)生成乙酸乙酯，分別比較在常溫、加熱和加壓條件下的產(chǎn)物比例：a.常溫下，反應(yīng)速率較慢，產(chǎn)物比例可能較低。b.加熱條件下，反應(yīng)速率加快，產(chǎn)物比例可能較高。c.加壓條件下，可能有利于酯化反應(yīng)，產(chǎn)物比例也可能較高。2.苯與氯氣在光照條件下反應(yīng)，比較在無水條件下和有水條