20192020学人教版化学选修五导学同步练习第1章第4节第2课时有机物分子式与分子结构的确定解析

第一章第四节第2课时一、选择题1．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(D)A．只测定它的C、H原子数目比B．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量解析：A、B、C三项都不能说明该有机物中除C、H外是否还含有其他元素。2．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1︰2，下列说法正确的是(B)A．分子中C、H、O个数之比为1︰2︰3B．分子中C、H个数之比为1︰4C．分子中一定含有氧原子D．该有机物的最简式为CH4解析：充分燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量之比为1︰2，则在该有机物中n(C)︰n(H)＝1︰4。根据题给信息不能确定有机物中是否含有氧元素。3．(2019·安徽师范大学附属中学高二下学期期中，13)下列有关叙述正确的是(C)A．质谱法通常用来确定有机物的分子结构B．将有机物燃烧进行定量分析，可以直接确定该有机物的分子式C．在核磁共振氢谱中能出现三组峰，峰面积之比为3︰1︰4D．二甲醚与乙醇不能利用红外光谱法进行鉴别解析：质谱法通常用来确定有机物的相对分子质量，A错误；将有机物燃烧进行定量分析，不能直接确定该有机物的分子式，B错误；根据有机物结构简式可知在核磁共振氢谱中能出现三组峰，峰面积之比为6︰2︰8＝3︰1︰4，C正确；二甲醚与乙醇含有的官能团不同，可以利用红外光谱法进行鉴别，D错误。4．(2019·北京101中学上学期高二年级期中考试，13)有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，元素组成分析发现，该物质中碳元素的质量分数为60.00%，氢元素的质量分数为13.33%，它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰。下列关于有机物X的说法不正确的是(D)A．含有C、H、O三种元素B．相对分子质量为60C．分子组成为C3H8OD．结构简式为CH3CHOHCH3解析：C与H的质量分数之和不是100%，燃烧产物只有二氧化碳和水，推断该有机物中含有O，A正确；C︰H︰O＝60.00%÷12︰13.33%÷1︰(100－60.00－13.33)%÷16＝3︰8︰1，故其实验式可以判断为：(C3H8O)n，由于H为8，C为3，满足3×2＋2＝8，故其实验式即为分子式，故相对分子质量为：60，B正确；依据B的分析可知C正确；核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰，分子式为C3H8O，故结构简式为：CH3CH2CH2OH，D错误。5．某有机物的相对分子质量为74，其红外光谱图如图所示：则有关该有机物的叙述正确的是(A)A．该有机物属于醚类B．该有机物分子中共有5个碳原子C．该有机物具有环状结构D．该有机物分子中有四种化学环境不同的氢原子解析：对称结构至少为2个，2个CH2的相对质量是28,2个CH3的相对质量是30，余基的相对质量为74－28－30＝16，所以余基为O，其结构简式为CH3CH2OCH2CH3，属于醚类。6．如图是一个核磁共振氢谱，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中(C)A．CH3CH2CH2CH3B．(CH3)2CHCH3C．CH3CH2CH2OHD．CH3CH2COOH解析：由核磁共振氢谱可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，从图中可知有4种化学环境不同的氢原子。分析选项可得A项是2种，B项是2种，C项是4种，D项是3种。7．在核磁共振氢谱图中，只有一个吸收峰的物质是(D)A．CH3CH2OHB．CH3CH2CH3C．CH2===CH—CH3D．CH3CH38．下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为3︰1的有(D)①乙酸异丙酯②乙酸叔丁酯③对二甲苯④均三甲苯A．①②B．②③C．①③D．②④解析：①中有三种氢；②中有两种氢，个数比为9︰3；③中有两种氢，个数比为6︰4，④中有两种氢，个数比为9︰3。9．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现三组峰且峰面积之比为3︰2︰2的是(D)A．CH3COOCH3B．CH3OCH2CH3解析：有几类化学环境相同的氢原子，在核磁共振氢谱图中就有几组峰，峰面积之比等于氢原子的个数比。A项中只有2类氢原子；B项中有3类氢原子，个数比为3︰2︰3；C项中分子是对称结构，只有2类氢原子；D项中有3类氢原子，个数比为3︰2︰2，符合要求。二、非选择题10．(2019·甘肃会宁期中)有机物A常用于食品行业。已知9.0gA在足量的O2中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，二者分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为O2。(1)有机物A的质谱图如上图所示，从图中可知其相对分子质量是__90__。(2)A的分子式为__C3H6O3__。(3)已知有机物A能与NaHCO3溶液发生反应，则A一定含有的官能团是__羧基__。(4)A分子的核磁共振氢谱有4个吸收峰，峰面积之比是1︰1︰1︰3，则A的结构简式是__CH3CH(OH)COOH__。(5)写出与A具有相同官能团的同分异构体的结构简式__HOCH2CH2COOH__。解析：(1)质谱图最右面的峰是相对分子质量的数值，相对分子质量为90；(2)根据浓硫酸增重5.4g为水的质量，碱石灰增重13.2g为二氧化碳的质量，根据质量守恒计算氧元素的质量，进而计算最简式，再结合相对分子质量计算分子式；5.4g水的物质的量为5.4g18g/mol＝0.3mol，n(H)＝0.6mol，13.2g二氧化碳的物质的量为13.2g44g/mol＝0.3mol，n(C)＝n(CO2)＝0.3mol，此有机物9.0g含O元素质量：9.0g－0.6g－0.3×12g＝4.8g，n(O)＝4.8g16g/mol＝0.3mol，故n(C)︰n(H)︰n(O)＝0.3mol︰0.6mol︰0.3mol＝1︰2︰1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，A的相对分子质量为90，可得30n＝90，解得：n＝3，故有机物A为C3H6O3；(3)A能与NaHCO3溶液发生反应，A一定含有羧基(—COOH)；(4)有机物A为C3H6O3，核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比是1︰1︰1︰3，则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3，分子中含有1个—COOH、1个—CH3、1个CH、1个—OH，有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH；(5)与A具有相同官能团的同分异构体，官能团位置异构，可改变—OH的位置，得HOCH2CH2COOH。