2012年高二化学同步课堂课下作业人教版选修5第一章第4节《研究有机化合物的一般步骤和方法》第2课时

1．某有机物在氧气中充分燃烧，生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是()A．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3B．分子中C、H原子个数比为1∶2C．有机物中必定含有氧D．有机物中一定不含氧解析：因生成CO2和H2O的物质的量比为1∶1则n(C)∶n(H)＝1∶(1×2)＝1∶2，不能判断有机物分子中是否含有氧元素．答案：B2．下列分子中的核磁共振氢谱中的谱线不．是只有一种的是()B．C2H6C．CH3CHOD．HCHO解析：、CH3CH3、三种有机物分子中均只有一种类型的氢原子，谱线均只有一种，CH3CHO分子中有两种类型的氢原子，谱线有两种．答案：C3．(2011·淄博淄川区高二联考)下列物质的核磁共振氢谱图中，有5个吸收峰的是()解析：A中三个甲基相同，共有2种不同类型的氢原子；B中苯环上有3种不同氢原子，共有5种不同类型的氢原子，C、D中均有4种氢原子．答案：B4．分子式为C2H4O2的结构可能有和两种，为对其结构进行物理方法鉴定，可用__________________或______________________．(1)若为，则红外光谱中应该有________个振动吸收；核磁共振氢谱中应该有________个峰．(2)若为，则红外光谱中有________个振动吸收；核磁共振氢谱中应有________个峰．解析：鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振氢谱法．(1)中有四个振动吸收，有“—CH3”、“—OH”两类氢，应有两个峰．同理(2)中有三个振动吸收，有两个峰．答案：红外光谱法核磁共振氢谱法(1)42(2)325．(2011·临沂高二期末检测)酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质，有机物A是其中的一种，对A的结构进行如下分析：①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60；②核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目．例如：乙醇(CH3CH2OH)有三种氢原子(图1)．经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2：③对A的水溶液进行测定发现该溶液pH＜7.根据以上分析，写出A的结构简式________．解析：根据①可知有机物A的相对分子质量为60；根据②可知有机物A中含有两种类型的氢原子，且两类氢原子个数比为1∶3；根据③可判断有机物A含有羧基(—COOH)，故A的结构简式为CH3COOH.答案：CH3COOH一、选择题(本题包括6小题，每题5分，共30分)1．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，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解析：核磁共振氢谱用于分析有机物分子中有几种类型的氢原子；质谱图可用于分析有机物的相对分子质量．答案：C2．两种烃A、B取等质量完全燃烧，生成CO2与消耗O2的量相同，这两种烃之间的关系正确的是()A．一定互为同分异构体B．一定是同系物，有相同的通式C．实验式相同D．只能是同种物质解析：等质量的烃A、B完全燃烧消耗O2的量与生成CO2的量相同，说明二者的实验式相同，二者可能是同系物，也可能是同分异构体，但不能是同种物质．答案：C3．若1mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3molO2，则()A．x＝2，y＝2B．x＝2，y＝4C．x＝3，y＝6D．x＝3，y＝8解析：根据反应方程式CxHy＋(x＋y4)O2→xCO2＋y2H2O，1mol烃CxHy完全燃烧，消耗O2的量为x＋y4＝3，经讨论，当x＝2，y＝4时，符合题意．答案：B4．(2011·日照高二期考)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示，下列说法中不．正确的是()A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子C．仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3解析：由图可知，红外光谱显示该有机物含有C—H、O—H和C—O三种不同的化学键．在核磁共振氢谱图中有三个峰，所以分子中有三种不同的氢原子，但是不知道三个峰的面积之比为多少，所以无法得知其分子中的氢原子总数．若A为CH3—O—CH3，则在核磁共振氢谱图中应只有一个峰，所以A应为CH3CH2OH.答案：D5．M1和M2分子中X、Y元素的质量分数如下表所示，若已知M1的实验式为XY3，则M2的实验式为()w(X)w(Y)M180%20%M275%25%A．XY4B．X3YC．X2Y2D．XY2解析：因M1的实验式为XY3，且M2中Y的质量分数高于M1中Y的质量分数，设M2的化学式为XYa则a3，符合这一条件的只有选项A.答案：A6．(2011·中山高二期中联考)在核磁共振氢谱中出现两组峰，其信号强度之比为3∶2的化合物是()解析：在核磁共振氢谱中，有两组峰，信号强度之比为3∶1；有三组峰，强度之比为3∶1∶1；CH3CH2COOCH2CH3有四组峰，强度之比为3∶3∶2∶2；有两组峰，强度之比为3∶2.答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共30分)7．(6分)在最新的家用汽车的调查中发现，新车中气体的质量不符合标准．汽车污染主要来源于汽车配件及材料．它们都会产生大量的有毒有机物气体．其中一种有毒气体的质谱图如下：则由图可知该分子的相对分子质量是________，若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为________，其苯环上的一氯代物有________种．解析：从质谱图中可以看出该气体的相对分子质量为92，由商余法确定其分子式为C7H8，再根据核磁共振氢谱中有4个吸收峰，可以判断出应是甲苯，其苯环上的一氯代物有3种(邻、间、对)．答案：92甲苯3种8．(4分)某有机物由C、H、O三种元素组成，它的红外吸收光谱表明有羟基中O—H键和烃基中C—H键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数之比为2∶1，其相对分子质量为62，试写出该有机物的结构简式(提示：同一碳原子上不能连有两个—OH)．________________________________________________________________________解析：设有机物分子中有n个O—H键，则C—H键数为2n，其分子式为CxH3nOn(x、n均为正整数)则12x＋19n＝62讨论：当n＝1，x＝3.58(不合理，舍去)当n＝2，x＝2(合理)有机物的分子式为C2H6O2结构简式为答案：9．(8分)质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)，谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比．例如，乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱中有两个信号，其强度之比为3∶1.分子式为C3H6O2的有机物，如果在PMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况．第一种情况峰给出的强度比为3∶3，请写出其对应化合物的结构简式_________________．第二种情况峰的强度比为3∶2∶1，请写出该化合物的可能的结构简式___________．解析：第一种峰强度为3∶3，说明有2个—CH3，化合物的结构简式为.第二种峰强度为3∶2∶1，说明结构中含有3种不同性质的氢，其个数分别为3、2、1，化合物的结构简式为.10．(12分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成．下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品．根据产物的质量确定有机物的组成．回答下列问题：(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是______________，写出有关反应的化学方程式______________________________________________________________．(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是__________________________________________________________________.(3)写出E装置中所盛放试剂的名称__________，它的作用是______________．(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响？__________________________.(5)若准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)．经充分燃烧后，E管质量增加1.76g，D管质量增加0.72g，则该有机物的最简式为______________．(6)要确定该有机物的化学式，还需要测定________________________．解析：本实验使用燃烧法测定有机物组成，该实验装置按照“制氧气→干燥氧气→燃烧有机物→吸收水→吸收二氧化碳”排列．实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量，根据二氧化碳的质量可求C元素的质量，由水的质量可求得H元素的质量，结合有机物的质量可求出O元素的质量，由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比，也就是确定了实验式，若要再进一步确定有机物的分子式，还需知道该有机物的相对分子质量．答案：(1)H2O2(或双氧水)2H2O22H2O＋O2↑(或H2O2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑)(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O(3)碱石灰或氢氧化钠吸收CO2(4)造成测得有机物中含氢量增大(5)CH2O(6)测出有机物的相对分子质量2MnO