第十四章第5节有机物分子式和结构式的确定同步练习

第十四章第五节有机物分子式和结构式的确定一、选择题(10×5′＝50′)1.验证某有机物属于烃的含氧衍生物，应完成的实验内容是()A.只有验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2B.只有测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比D.测定该试样的质量及该试样完全燃烧后生成的CO2和H2O的质量解析：利用CO2和H2O的质量求C、H的质量及原子个数比，并把C、H的质量和与试样的质量作比较，二者相等则该有机物是烃；如C、H的质量和小于该有机物的质量则该有机物为烃的含氧衍生物.答案：D2.某有机物仅含C、H、N三种元素，其相对分子质量不超过200，其中氮元素的质量分数为10.85%，下列关于该有机化合物的说法正确的是()A.可能是芳香烃B.不可能是芳香族化合物C.该物质的熔点较高D.分子结构中可能只含有单键解析：该有机物的相对分子质量不超过200，氮元素质量分数为10.85%，因此可确定该有机物分子中只有1个氮原子，可得其相对分子质量为129，分子式可以是C8H17NH2，相当于一个烷烃基连接一个氨基，选项D正确.利用等效转换法(1C～12H)，分子式也可以是C9H7N，所以可构建成一个芳香族化合物，选项B错误.由于分子中含有C、H、N三种元素，因此不能称为芳香烃，选项A错误.该有机物属于分子晶体，熔点低，选项C错误.答案：D3.(2010·成都模拟)某有机化合物能跟新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀，相对分子质量为44.燃烧该有机物2.2g，生成2.24L(已换算成标准状况下的体积)二氧化碳.下列说法不．正确的是()A.该有机物是乙醛B.1mol该有机物能够和1mol氢气加成C.燃烧该有机物4.4g，生成1.8g水D.0.01mol该有机物与足量银氨溶液充分反应，析出金属银2.16g解析：由相对分子质量为44，且含醛基，推知该物质为乙醛，燃烧该有机物4.4g，应得到3.6g水.答案：C4.由羟基乙酸乙酯和苯乙烯()组成的混合物中，若碳元素的质量分数为70%，那么氢元素的质量分数约为()A.4.6%B.7.7%C.15.5%D.无法计算解析：苯乙烯的分子式为C8H8，羟基乙酸乙酯的分子式为C4H8O3，二者相对分子质量相等，含氢量相等，均为8104×100%＝7.7%.答案：B5.有一卤代烃的蒸气对同温、同压下H2的相对密度是54.5.取5.45g此卤代烃与足量NaOH溶液作用后，再加入过量的HNO3酸化至溶液显酸性，最后加入过量的AgNO3可生成9.40g浅黄色沉淀，由此卤代烃是()A.CH3ClB.CH3CH2ClC.CH3CH2BrD.解析：一卤代烃的相对分子质量为：M＝54.5×2＝109，该卤代烃经水解，酸化后加AgNO3溶液得浅黄色沉淀，故应含有溴元素，其余基团的式量为109－80＝29，即为—C2H5基团，所以该卤代烃为CH3CH2Br.答案：C6.(2009·合肥检测)某有机物X在酸性条件下发生水解反应时，生成两种不同的有机物，且这两种有机物的分子式不同，但相对分子质量相等.则有机物X可能是()A.甲酸甲酯B.乙酸异丙酯C.麦芽糖D.蔗糖解析：A项不符合，因为甲酸的相对分子质量大于甲醇；B项符合，因为乙酸与异丙醇的相对分子质量相等；C项不符合，麦芽糖水解产物都是葡萄糖；D项，蔗糖水解生成的是葡萄糖和果糖，两种有机物的分子式相同，故不符合题意.答案：B7.燃烧物质的量相等的某有机物和乙醇，①乙醇燃烧生成CO2的量是该有机物的2/3；②该有机物燃烧生成水的量是乙醇的2/3；③二者消耗相同状态下氧气的体积相同.通过分析判断该有机物是下列哪种()A.C4H9OHB.CH2===CHCOOHC.CH2===CHCHOD.CH3CH2COOH解析：乙醇的分子式是C2H6O，由题意可得该有机物的分子中含有3个碳原子，4个氢原子，且1mol该有机物完全燃烧需3molO2.答案：B8.两种有机物以一定比例混合，一定条件下在aLO2(过量)中燃烧，充分反应后恢复到原状态，再通过足量Na2O2层，得到气体仍是aL，下列混合有机物中可能符合此条件的是()A.CH4、C2H4B.CH3CH2OH、CH3COOHC.C2H6、HCHOD.HCOOH、CH3COOCH3解析：只有CO或H2在氧气中充分燃烧再经过Na2O2的总反应不需要消耗O2：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH.符合题意的选项的两种有机物可改写为CO和H2的混合物，其中只有D项中的两种有机物按1∶1混合才可写为4CO·4H2.答案：D9.(2010·安阳模拟)某有机物A经氧化后得B(B的分子式为C2H3O2Br)，而A水解得C,1molC和2molB反应得一种含溴的酯(分子式为C6H8O4Br2)，由此推断A的结构简式为（）解析：A氧化得B，B与C发生酯化反应得酯，B为羧酸，由B的分子式C2H3O2Br可推测其结构为：，1molC和2molB反应生成含溴的酯，C为二元醇，为，A水解得C，则A为.答案：C10.将0.1mol某有机物的蒸气与过量的O2混合后点燃，生成13.2gCO2和5.4g水.该有机物能与金属钠反应放出氢气，又能与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成红色沉淀，此有机物还能与乙酸反应生成酯类化合物.则此酯类化合物的结构简式可能是()解析：n(CO2)＝13.2g44g/mol＝0.3mol，n(H2O)＝5.4g18g/mol＝0.3mol，该有机物的分子中含碳原子数：0.3mol0.1mol＝3，含氢原子数：0.3mol×20.1mol＝6，因该有机物能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀，故分子中含有CHO，能与Na反应放出H2，还能与乙酸发生酯化反应，所以分子中存在OH，它与乙酸反应生成乙酸某酯.答案：B二、非选择题(共50分)11.(12分)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物.已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%.A只含一种官能团，且每个碳原子上最多只连一个官能团；A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应.请填空：(1)A的分子式是，其结构简式是.(2)写出A与乙酸反应的化学方程式：.(3)A催化氧化可生成B，B与足量新制Cu(OH)2悬浊液混合加热，其反应的化学方程式为：解析：(1)该有机物中碳、氢、氧三种元素原子的物质的量之比为：n(C)∶n(H)∶n(O)＝44.1%12∶8.82%1∶(1－44.1%－8.82%)16＝5∶12∶4该有机物的最简式为C5H12O4，其中氢原子已达饱和，其最简式即为分子式.已知A只含一种官能团，且能与乙酸发生酯化反应，故A中应含有醇羟基.但每个碳原子上最多只连一个官能团，不能发生消去反应，则与羟基相邻碳原子上没有氢原子.所以A的结构简式为：(2)A为四元醇，1molA能与4mol乙酸发生酯化反应.(3)A为四元醇，催化氧化生成四元醛B，据此可写出B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式.答案：(1)C5H12O4(2)C(CH2OH)4＋4CH3COOH24SOH浓△(3)C(CHO)4＋8Cu(OH)2――→△C(COOH)4＋4Cu2O＋8H2O12.(12分)(2010·成都模拟)苯的含氧衍生物A的相对分子质量为180，其中碳元素的质量分数为60%，A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等.请回答下列问题：(1)A的分子式为.(2)A的苯环上取代基彼此相间，A能发生银镜反应，也能与NaHCO3溶液反应生成CO2，还能与FeCl3溶液发生显色反应，则A含有的官能团名称是，写出A可能的两种结构简式：、.解析：(1)A分子中含有的C原子个数为180×60%12＝9；因为A完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量相等，因此A的分子式符合C9(H2O)n.根据M(A)＝180，推知n＝4，所以A的分子式为C9H8O4.(2)根据A的化学性质，推知A中存在官能团—COOH、—CHO及酚羟基，结合A的分子式为C9H8O4，推知其结构简式为答案：(1)C9H8O4(2)羧基、醛基、酚羟基13.(13分)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物.(1)甲一定含有的官能团的名称是.(2)5.8g甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是.(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体.其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式).解析：(1)菠萝酯是甲与苯氧乙酸反应的产物，菠萝酯是由含羧基的物质和由含羟基的物质反应生成的，所以甲中含有羟基.(2)由甲蒸气对氢气的相对密度是29知甲的相对分子质量为58,5.8g甲即0.1mol甲完全燃烧可产生0.3molCO2和0.3molH2O，分子式为C3H6O，结构为CH2===CH—CH2—OH.(3)该化合物有酯的结构，能与FeCl3溶液发生显色反应，应有酚羟基，且有2种一硝基取代物，可知该化合物苯环上有两个取代基，且在对位.答案：(1)羟基(2)CH2===CH—CH2—OH(答对其中任意两个均可)14.(13分)某种芳香族化合物A，其蒸气的密度是相同条件下H2的82倍.A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定，C、H的质量分数分别为73.2%和7.32%.(1)A的分子式是.(2)已知：①A能使FeCl3溶液变为紫色，但不能发生消去反应；②在通常情况下，1molA能与2molBr2发生反应；③在一定条件下，1molA最多能与4molH2发生反应；④在标准状况下，82gA跟足量的金属钠反应，可以得到气体11.2L.则A的可能的结构简式是(任写两种即可).A分子中的官能团有.解析：(1)A的相对分子质量为82×2＝164，结合A中C的质量分数可求出A分子中含有的碳原子数：(164×73.2%÷12＝10，同理可求出H、O原子数，A的分子式为C10H12O2.(2)由①知A分子中含有酚羟基，结合③知A分子中含有一个碳碳双键(苯环可与3molH2发生加成反应，1mol碳碳双键消耗1molH2)，因碳碳双键可以与Br2发生1∶1加成反应，Br2可以取代与酚羟基邻、对位上的H原子，结合②可知A分子中的苯环上除羟基外，在羟基的邻、对位还有两个取代基；结合④中产生H2的量可知A分子中还含有一个醇羟基，因A不能发生消去反应，则与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上一定没有氢原子，故A的可能结构简式为：等.分子中含有的官能团有：—OH、答案：(1)C10H12O2羟基碳碳双键