2019-2020学年高中化学 课时分层作业5 有机物分子式与分子结构的确定（含解析）新人教版选修5

课时分层作业(五)有机物分子式与分子结构的确定(建议用时：25分钟)[基础达标练]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C[核磁共振氢谱确定的是等效氢的种类和数量。]2．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是()A．只需测定分子中C、H原子个数之比B．只需证明其完全燃烧的产物只有H2O和CO2C．只需测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量之比D．测定该有机物的质量及完全燃烧后生成CO2和H2O的质量D[验证某有机物属于烃，需证明该有机物分子只含有C、H两种元素，选项D所述能满足该要求。]3．能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是()A．质谱法B．红外光谱法C．元素分析仪D．核磁共振氢谱法[答案]A4．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%。则A的实验式是()A．C5H12O4B．C5H12O3C．C4H10O4D．C5H10O4A[氧元素的质量分数为100%－44.1%－8.82%＝47.08%，N(C)∶N(H)∶N(O)＝44.112∶8.821∶47.0816≈5∶12∶4，所以A的实验式为C5H12O4。]5．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是()A．由红外光谱可知，该有机物分子中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子C．仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D．若A的分子式为C3H8O，则其结构简式可能为D[由红外光谱可知有机物中至少有C—H、O—H、C—O三种化学键，A正确；由核磁共振氢谱可知有机物分子中三种不同的氢原子的个数比，但不知总的氢原子数，B、C正确；因为中的氢原子个数比为1∶1∶6，与图像不符，D错误。][能力提升练]6．为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是()A[由题图可知，该分子中有3种氢原子。A项，乙醇分子中有3种氢原子，正确；B项，连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子相同，所以有2种氢原子，错误；C项，有4种氢原子，错误；D项，该分子结构对称，有2种氢原子，错误。]7．为确定某有机物的分子式，进行以下实验：(1)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%，氢的质量分数为13.51%，则其实验式是________。(2)确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为________，分子式为________。[解析](1)该有机物的分子中C、H、O的原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝64.86%12∶13.51%1∶1－64.86%－13.51%16≈4∶10∶1，因此该有机物的实验式为C4H10O。(2)根据质谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量，该有机物的相对分子质量为74，因此该有机物的分子式为C4H10O。[答案](1)C4H10O(2)74C4H10O8．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质的实验式是________。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为________，该物质的分子式是________。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：____________________________________________________。(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图1所示：经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式为_________________________________________________。[解析](1)根据题意有n(H2O)＝0.3mol，则有n(H)＝0.6mol；n(CO2)＝0.2mol，则有n(C)＝0.2mol。根据氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3mol＋2×0.2mol－2×6.72L22.4L·mol－1＝0.1mol，则N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，其实验式为C2H6O。(2)假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，则46m＝46，即m＝1，故其分子式为C2H6O。(3)由A的分子式C2H6O可知A为饱和化合物，推测其结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氢谱图可知：A有3种不同类型的氢原子，而CH3OCH3只有1种类型的氢原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。[答案](1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3—O—CH3(4)CH3CH2OH