化学选修5练习 第1章 第4节 第2课时 有机物分子式与分子结构的确定.doc

1、第第一一章章第四节第四节第第 2 课时课时 一、选择题 1以下用于研究有机物的方法错误的是() A蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物 B燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法 C核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量 D对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 答案：C 2相同质量的下列各烃，完全燃烧后消耗氧气最多的是() A甲烷B乙烷 C乙烯D乙炔 解析：可设四种有机物的质量均为 m g，根据烃燃烧的化学方程式进行计算，可知甲烷消耗氧气的量 最多；也可将四种烃的分子式变形为 CH y x的形式， y x越大，等质量完全燃烧，其耗氧量越多。 答案：A 3烃 A 与含氢量最高

2、的烃属于同系物，在光照的条件下，1 体积的 A 最多可与相同条件下的 6 体积 的氯气完全反应，则烃 A 是() A乙烷B丙烯 C苯D乙醇 解析：本题考查化学计算。难度较小。含氢量最高的烃为甲烷，属于烷烃。选项中只有乙烷属于烷烃， 答案选 A。每个乙烷中含有 6 个氢原子，1 mol 乙烷最多可与 6 mol 氯气发生取代反应，相同条件下反应的 体积比为 16。 答案：A 41 L(标准状况下)某烃，完全燃烧生成的 CO2和水蒸气在 273 、1.01105Pa 下，混合气体体积为 y L，当冷却至标准状况时气体体积为 x L，下列用 x、y 表示该烃的化学式正确的是() ACxHyBCxHy

3、x CCxH2y2xDCxHy2x 解析：本题考查的是烃的燃烧计算。难度中等。273 、1.01105Pa 下体积 y L 相当于标准状况下 y/2 L。则 V(CO2)x L，V(H2O) y 2xL，该烃分子组成为 CxH y 2x2，即 CxHy2x。 答案：D 5将 1 mol CH4和适量 O2在密闭容器中混合点燃，充分反应后，CH4和 O2均无剩余，且产物均为气 体，质量为 72 g，下列叙述正确的是() A若将产物通过碱石灰，则可全部被吸收；若通入浓硫酸，则不能完全被吸收 B产物的平均摩尔质量为 20 gmol 1 C若将产物通过浓硫酸后恢复至室温，压强变为原来的1 3 D反应中

4、消耗 O256 g 解析：本题主要考查烃的燃烧。难度中等。根据质量守恒定律可知，m(O2)72 g16 g56 g，n(O2) 56 g 32 gmol 11.75 mol，由 CH42O2CO22H2O 可知，若产物均为 CO2和 H2O，则消耗 2 mol O2， 故反应生成的产物应有 CO，CO 既不能被碱石灰吸收，也不能被浓硫酸吸收，故 A 项错误；由 H 原子守 恒可知，反应生成的 n(H2O)2 mol，m(H2O)36 g，由 C 原子守恒可知，CO 和 CO2混合气体的物质的量 等于 CH4的物质的量，即为 1 mol，则混合气体的总物质的量为 1 mol2 mol3 mol，

5、产物的平均摩尔质 量为 72 g 3 mol24 gmol 1，B 项错误。产物通过浓硫酸后恢复至室温，剩余气体是 CO 和 CO2的混合气体。 物质的量为 1 mol，而反应前气体的总物质的量为 1 mol1.75 mol2.75 mol，C 项错误。 答案：D 6(2014湖北省高三第一次联考)两种有机物以一定比例混合，一定条件下在 a L O2(足量)中充分燃烧 恢复到原状态，再通过足量的过氧化钠，得到气体仍是 a L，下列组合中符合此条件的是() ACH4、C2H4BCH3CH2OH、CH3COOH CC2H6、HCHODHCOOH、CH3COOCH3 解析：本题考查有机化学，考查考生

6、的推理与计算能力。难度较大。利用 H2O、CO2与 Na2O2反应的 方程式可知反应相当于发生：H2Na2O2=2NaOH、CONa2O2=Na2CO3。结合选项可知有机混合物在 足量氧气中充分燃烧恢复到原状态，再通过足量的过氧化钠，最后得到气体仍为氧气，而反应前后氧气体 积不变，说明有机物化学式组成满足：(CO)m(H2)n。D 项有机物按 11 混合形成混合物的平均化学式可满 足(CO)m(H2)n。 答案：D 7(2014经典习题选萃)化合物 A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为 136，分子式为 C8H8O2。A 的核磁共振氢谱有 4 个峰且面积之比为 1223，A 分子中只

7、含一个苯环且苯环上只有一个 取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于 A 的下列说法中，正确的是() AA 分子属于酯类化合物，在一定条件下不能发生水解反应 BA 在一定条件下可与 4 mol H2发生加成反应 C符合题中 A 分子结构特征的有机物只有 1 种 D与 A 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种 解析：本题考查核磁共振氢谱与有机物的结构。难度中等。因化合物 A 中有 4 类氢原子，个数分别为 1、2、2、3，又因为 A 是一取代苯，苯环上有三类氢原子，分别为 1、2、2，所以剩余侧链上的 3 个氢等 效，为CH3，结合红外光谱可知，A 中含有酯基可以水解，A 为。与 A 发生加

8、成反应的 H2应为 3 mol，与 A 属于同类化合物的同分异构体应为 5 种。 答案：C 8(2014成都市高中毕业班摸底测试)某物质在质谱仪中的最大质荷比为 62，该物质的核磁共振氢谱 吸收峰共有 2 组，红外吸收峰表明有 OH 键和 CH 键。下列物质符合的是() ACH3COOHBCH3OCH2OH CCH2OHCH2OHDCH3OCH3 解析：本题考查有机物分子式的确定，考查考生综合运用知识灵活解决问题的能力。难度中等。由题 干信息可知，该有机物的相对分子质量为 62，含有两类氢原子，分子中含有羟基和碳氢键，只有乙二醇满 足以上条件，C 选项正确。 答案：C 9下列化合物的核磁共振氢

9、谱图中吸收峰的数目正确的是() 解析：分子中有几种不同化学环境的氢，在核磁共振氢谱中就有几组峰，各物质中氢原子类型分析如 下： 答案：B 10下列实验式中，没有相对分子质量就可以确定分子式的是() CH3CHCH2C2H5 AB CD 解析：由实验式的整数倍，即可得到有机物的分子式。据烷烃通式，当碳原子数为 n 时，则氢原子数 最多为 2n2。符合实验式为 CH3的只有 C2H6；符合实验式为 CH 的有 C2H2、C6H6等；符合实验式为 CH2 的有 C2H4、C3H6等；符合实验式为 C2H5的只有 C4H10。 答案：D 11某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下： 该有机分子的核磁共

10、振波谱图如下(单位是 ppm)： 下列关于该有机物的叙述正确的是() A该有机物不同化学环境的氢原子有 6 种 B该有机物属于芳香化合物 C键线式中的 Et 代表的基团为CH3 D该有机物在一定条件下能够发生消去反应 解析：A 项，由谱图可知有 8 种不同环境的氢原子，A 错；B 项，由键线式可看出，该物质中无苯环， 不属于芳香化合物，B 错；C 项，Et 为CH2CH3，C 错。 答案：D 12(双选)某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有 CH 键、OH 键、CO 键的振 动吸收，该有机物的相对分子质量是 60，则该有机物的结构简式是() ACH3CH2OCH3BCH3CH(OH

11、)CH3 CCH3CH2CH2OHDCH3CH2CHO 解析：CH3CH2OCH3中没有 OH 键，CH3CH2CHO 中没有 OH 键、CO 键。 答案：BC 二、非选择题 13取 8 g 某有机物 A(相对分子质量为 32)在氧气中完全燃烧，生成物中只有 11 g CO2和 9 g H2O，则 A 中一定含有_元素，其分子式是_；误服 A 会使人中毒失明甚至死亡，其化学名称为_， 写出此物质在空气中燃烧的化学方程式_。 解析：8 g 该有机物中含碳、氢元素的质量： m(C)m(CO2) ArC MrCO211 g 12 443 g m(H)m(H2O)2ArH MrH2O 9 g21 18

12、 1 g m(C)m(H)3 g1 g4 g8 g A 中还含有氧元素。 8 g A 中含有氧元素的质量为 m(O)m(有机物)m(C)m(H)8 g3 g1 g4 g A 中各元素原子数目之比为 N(C)N(H)N(O) 3 12 1 1 4 16141 A 的实验式是 CH4O。 设 A 分子中含有 n 个 CH4O，则 nMr有机物 MrA 32 321 A 的分子式为 CH4O，名称是甲醇。 甲醇在空气中燃烧的化学方程式为： 2CH3OH3O2 点燃 2CO24H2O。 答案：C、H、OCH4O甲醇2CH3OH3O2 点燃 2CO24H2O 14(2014南昌质检)有机物 A 只由 C

13、、H、O 三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得 16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2和 14.4 g 水。 质谱图表明其相对分子质量为 84； 红外光谱分析表明 A 中含 有OH 和位于分子端的 CCH，核磁共振氢谱显示有 3 种峰，且峰面积之比为 611。 (1)写出 A 的分子式_； (2)写出 A 的结构简式_； (3)下列物质一定能与 A 发生反应的是_(填序号) aH2bNa cKMnO4dBr2 (4)有机物 B 是 A 的同分异构体， 1 mol B 可以与 1 mol Br2加成， 该有机物的所有碳原子在同一平面上， 且没有顺反异构现象，则 B 的结构简

14、式是_。 解析：(1)根据 A 燃烧生成的 CO2和 H2O 的质量可计算出 16.8 g A 中 C、H 的质量分别为 12.0 g 和 1.6 g，故 O 的质量为 3.2 g；其 C、H、O 的物质的量之比为12.0 g 12 1.6 g 1 3.2 g 16 581，所以 A 的实验式 为 C5H8O，又知其相对分子质量为 84，故 A 的分子式为。 (2)因 A 中只有 3 种氢原子，且数目之比为 611，结合分子中含有OH 和位于分子端的 CCH， 故第 3 种氢原子应是两个相同位置的CH3。由此写出 A 的结构简式为 CHCCCH3CH3OH。 (3)1 mol B 能与 1 m

15、ol Br2加成，且所有碳原子都在同一平面上，则 B 应具有结构；由于 A 的 不饱和度为 2，故 B 除含 C=C 双键外，还应含有一个 C=O 键；因 B 不存在顺反异构现象，故在碳碳 双键的同一碳原子上应连有 2 个CH3。由此写出 B 的结构简式为。 答案：(1)C5H8O(2)(3)a、b、c、d(4) 15(2014长春月考)原子核磁共振谱(NMR)是研究有机化合物结构的有力手段之一，在所研究化合物 的分子中，每一结构中的等性氢原子，在 NMR 谱中都给出了相应的峰(信号)，谱中峰的强度与结构中的 氢原子数成正比。例如，乙醛的结构式为，其 NMR 中有两个峰，强度之比为 31。 (

16、1)结构简式为的有机物，在 NMR 上观察峰的强度之比为_。 (2)实践中可根据 NMR 上观察到的氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。如分子式为 C3H6O2 的链状有机物，其 NMR 上峰给出的稳定强度仅有 4 种，它们分别为：33；321；3111； 2211，请分别推断出其对应的全部结构： _， _， _， _。 (3)测得化合物 CH3CH2CH2CH3的 NMR 上可观察到两种峰，而测得 CHCH3CHCH3时，却得到氢原子 给 出 的 信 号 峰4个 ， 结 合 其 空 间 结 构 解 释 产 生4个 信 号 峰 的 原 因 ： _ _。 解析：(1)关键是找准对称位置，给出

17、的有机物中有 5 种不同类型的氢原子，且氢原子数各为 2 个，因 而峰强度之比为 11111。 (2)有机物 C3H6O2可能是羧酸、羧酸酯或羟基醛，则其同分异构体及在 NMR 中的峰强度之比分别为： CH3CH2COOH(321)；HCOOCH2CH3(123)；CH3COOCH3(33)；(311 1)；HOCH2CH2CHO(1221)，由此确定的结构。 (3)注意到 CH3CH=CHCH3存在顺、反异构体，即可回答本题。 答案：(1)11111 (2)CH3COOCH3CH3CH2COOH 或 HCOOCH2CH3 HOCH2CH2CHO (3)因 CH3CH=CHCH3有两种空间结构： 和，每种结构在 NMR 上给出 2 个信号峰，故共给出 4 个信号峰