2019-2020年高中化学 课时分层作业18 有机化合物结构的测定（含解析）鲁科版选修5

课时分层作业(十八)有机化合物结构的测定(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．某烃充分燃烧产生22.4LCO2(标准状况)和9gH2O，则该烃的实验式为()A．CHB．CH2C．CH3D．CH4A[n(CO2)＝22.4L22.4L·mol－1＝1mol，n(H2O)＝9g18g·mol－1＝0.5mol，则n(C)∶n(H)＝1∶1，即该烃分子的实验式为CH。]2．某烃的结构可表示为，则其不饱和度为()A．12B．13C．14D．15C[该烃分子式为C20H14，不饱和度＝n(C)＋1－nH2＝20＋1－7＝14。]3．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是()D[因为在核磁共振氢谱中出现两组峰，说明该有机物分子中处在不同化学环境中的氢原子有两种，且根据题意这两种氢原子个数之比为3∶2，分析四个选项：A项中处在不同化学环境中的氢原子有2种，其个数比为6∶2，不合题意；B项如图所示：，氢原子有3种，其个数比为3∶1∶1，不合题意；C项如图所示：，氢原子有3种，其个数比为6∶2∶8，不合题意；D项如图所示：氢原子有2种，其个数比为3∶2，符合题意。]4．已知某化学式为C3H6O2的有机物的核磁共振氢谱有三个峰，其强度比为3∶2∶1，则该有机物的结构简式不可能是()A．CH3CH2COOHB．CH3COOCH3C．HCOOCH2CH3D．CH3COCH2OHB[分析四种有机物中不同化学环境下氢原子的种数及比例，A、C、D中都有3种处于不同化学环境下的氢原子，且其个数比为3∶2∶1，而B中只有两种处于不同化学环境下的氢原子，其个数比为3∶3。]5．某有机化合物只含碳、氢、氧元素，其中w(C)＝60%，w(H)＝13.33%，0.2mol该有机物的质量为12g，则它的分子式为()A．CH4B．C3H8OC．C2H4O2D．CH2OB[方法一先求12g有机物中含C、H的质量，进而确定含O的质量，再求实验式和相对分子质量，最后求分子式。N(C)∶N(H)∶N(O)＝[w(C)/12]∶[w(H)/1]∶[w(O)/16]＝(60%/12)∶(13.33%/1)∶(26.67%/16)≈3∶8∶1。设其分子式为(C3H8O)n，则n＝60/60＝1。所以其分子式为C3H8O。方法二先求相对分子质量，再求1mol该有机物中分别含C、H、O三种元素的物质的量，进而确定分子式。]6．把1mol饱和醇分成两等份，其中一份充分燃烧生成1.5molCO2，另一份与金属钠充分作用，在标准状况下生成11.2LH2，该醇可能是()A．CH3CH2OHB．CH2CH2CH2OHOHC．(CH3)2CHOHD．CH3OHB[由生成的CO2的物质的量可推知一个醇分子中含有3个碳原子，由生成的氢气的体积可推算出一个醇分子中含有两个—OH。]7．科学家最近在－100℃的低温下合成了一种烃X，红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子的化学环境没有区别，根据分析，绘制了分子的球棍模型如右图。下列说法中不正确的是()A．该分子的分子式为C5H4B．分子中碳原子的化学环境有2种C．分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上D．分子中只有C－C单键，没有C＝C双键D[据所给烃X的球棍模型知X的结构简式为，其分子中含C－C单键和C＝C双键。]8．鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物，科学研究表明，鲨鱼体内含有一种角鲨烯，具有抗癌性。已知角鲨烯分子中含有30个碳原子，其中有6个碳碳双键且不含环状结构，则其分子式为()A．C30H60B．C30H56C．C30H52D．C30H50D[由题意知角鲨烯分子的不饱和度为6，分子中的氢原子数应该比C30H62少12个。]9．质谱图显示，某化合物的相对分子质量为74，燃烧实验发现其分子内碳、氢原子个数之比为2∶5，核磁共振氢谱图显示，该物质中只有2种类型的氢原子。下列关于该化合物的描述中正确的是()A．该化合物可能为1­丁醇B．该化合物可能为2­丁醇的同分异构体C．该化合物为乙醚D．该化合物为乙醚的同系物B[1­丁醇的结构简式为，有5种类型的氢原子，A错误；CH3CH2OCH2CH3和都符合题意，故C、D错误，B正确。]10．2.9g烃A在足量O2中燃烧生成0.2molCO2，且其核磁共振氢谱图中含有两类峰，其面积之比为2∶3，则该有机化合物的结构简式为()B[由烃的质量和CO2的质量求出含氢的质量，可以确定出该烃分子中n(C)∶n(H)＝2∶5，且核磁共振氢谱图中的峰面积之比为2∶3，只有B符合。]11．标准状况下1mol烃完全燃烧时，生成89.6LCO2，又知0.1mol此烃能与标准状况下4.48LH2加成，则此烃的结构简式是()A．CH3CH2CH2CH3B．CH3—C≡C—CH3C．CH3CH2CH===CH2D．CH2===CHCH===CHCH3B[由题意知，1mol烃完全燃烧生成4molCO2，即1个烃分子中含4个碳原子，又因0.1mol烃可与0.2molH2加成，故该分子的不饱和度为2，分子中可能含有2个或1个—C≡C—。]12．某烃的衍生物分子中含C、H、O，若将其分子式写成(CH2)m(CO2)n(H2O)p，当它完全燃烧时，生成的CO2与消耗的O2在同温同压下体积比为1∶1，则m、n的比为()A．1∶1B．2∶3C．1∶2D．2∶1D[1mol该烃的衍生物燃烧生成CO2为(m＋n)mol，消耗O2为m＋m2mol，由题意知(m＋n)∶32m＝1∶1，m＝2n，故选D。]13．某有机物蒸气对H2的相对密度为23，其中C、H、O的质量分数分别为52.17%、13.05%、34.78%。(1)该有机物实验式为________，分子式为________，可能的结构简式为________和__________。(2)实验测得4.6g该有机物和足量钠反应，标准状况下放出气体1.12L，则该有机物的结构简式为__________________________。[解析](1)n(C)∶n(H)∶n(O)＝52.17%12∶13.05%1∶34.78%16≈2∶6∶1，故实验式为C2H6O，Mr＝23×2＝46，分子式也为C2H6O，可能的结构简式有CH3CH2OH和CH3OCH3。(2)该有机物能和钠反应放出氢气，故结构简式为CH3CH2OH。[答案](1)C2H6OC2H6OCH3CH2OHCH3OCH3(2)CH3CH2OH14．(1)有机物A()遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的同分异构体有________种，试分别写出其结构简式______________________________________________________。(2)A的化学式为C4H9Cl，已知A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢；则A的化学名称为________________________。(3)写出同时满足下列条件的C6H10O4的所有同分异构体的结构简式___________________________________________________。①只含一种官能团；②链状结构且无—O—O—；③核磁共振氢谱只有2种峰。(4)某化合物是结构简式为的同分异构体，且分子中只有两种不同化学环境的氢。写出该化合物的结构简式：____________________(任写一种)。[解析](1)遇FeCl3溶液显色，说明A分子结构中含有酚羟基，A中醛基是不饱和的，故结构中应含有－CH===CH2，在苯环上有邻、间、对3种同分异构体。(2)A的分子式为C4H9Cl，核磁共振氢谱表明只有一种化学环境的氢，所以A的结构简式为(CH3)3CCl，名称为2­甲基­2­氯丙烷。(3)分子式C6H10O4，其中10个氢原子只有2种吸收峰，那么必含有—CH2—、—CH3，且要连接在对称位置上，只含有一种官能团且有4个氧原子，即有2个酯基，可写出：CH3OOCCH2—CH2COOCH3、CH3COOCH2—CH2OOCCH3、CH3CH2OOC—COOCH2CH3、CH3CH2COO—OOCCH2CH3，但是不含—O—O—键，即不包括CH3CH2COO—OOCCH2CH3。(4)化合物的分子式为C7H14O，它的同分异构体中要求有两种不同化学环境的氢，则该物质具有对称结构，结构简式为：(2)2­甲基­2­氯丙烷(3)CH3COOCH2CH2OOCCH3、CH3CH2OOCCOOCH2CH3、CH3OOCCH2CH2COOCH315．聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：已知：①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质④R1CHO＋R2CH2CHO――→稀NaOH(1)根据信息①确定A的分子式为________，结构简式为________。(2)G的化学名称是________，所含官能团名称为________。(3)G的同分异构体中，能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体的有机物的结构简式为________。(4)化合物C的核磁共振氢谱中有________组峰。(5)既能发生水解反应，又能发生银镜反应的G的同分异构体有________种。[解析]设烃A的分子式为CxHy，则有12x＋y＝70，讨论分析当x＝5时y＝10，则分子式为C5H10，由信息①中“只有一种化学环境的氢”知结构简式为，结合框图信息知B为、C为、D为HOOCCH2CH2CH2COOH、E为CH3CHO、F为HCHO、G为HOCH2CH2CHO、H为HOCH2CH2CH2OH、PPG为[答案](1)C5H10(2)3­羟基丙醛羟基、醛基(3)CH3CH2COOH(4)3(5)1[能力提升练]16．某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫，其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。(1)A的化学名称是________，A→B新生成的官能团是________。(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为________。(3)D→E的化学方程式为______________________________。(4)G与新制的Cu(OH)2发生反应，所得有机物的结构简式为______________________________________________________________________________________________________________。(5)L可由B与H2发生加成反应而得，已知R1CH2Br＋NaC≡CR2―→R1CH2C≡CR2＋NaBr，则M的结构简式为________________________________________________________。(6)已知R3CCR4――→Na，液NH3CCHR4R3H，则T的结构简式为_____________________________________________________。[解析](1)由A的结构简式H2C===CHCH3知，其化学名称是丙烯；比较A、B两分子的结构简式，可以看出B分子比A分子多的官能团为—Br。(2)D分子中共有2种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱应显示2组峰。(3)D生成E为溴代烃在氢氧化钠醇溶液作用下的消去反应，其反应方程式为CH2BrCHBrCH2Br＋2NaOH――→醇△请回答以下问题：(1)A的结构简式是________。(2)H→I的化学反应方程式为__________________，B与银氨溶液反应的化学方程式是__________________。(3)C→D的反应类型是________，I→J的反应类型是________。(4)两个E分子在一定条件下发生分子间脱水生成一种环状酯和两个水分子的结构简式是_____________________