2016-2017学年高中化学 第一章 认识有机化合物新人教版选修5_4

1 第一章 认识有机化合物 4 研究有机化合物的一般步骤和方法 第 2 课时元素分析与相对分子质量的测定、分子结构的鉴定 1某烃中碳和氢的质量比是 245，该烃在标准状况下的密度是 2.59 gL1 ，其分子式为( ) AC 2H6 BC 4H10 CC 5H8 DC 7H8 解析： 25，得其实验式为 C2H5， M V m2.59 gL1 22.4 N（ C）N（ H） 2412 51 Lmol1 58 gmol 1 ， Mr58，(245) n58， n2，故其分子式为 C4H10。 答案：B 2某气态有机物 X 含 C、H、O 三种元素，已知下列条件，现欲确定 X 的分子式，所需的最少 条件是( ) X 中含碳质量分数 X 中含氢质量分数 X 在标准状况下的体积 质谱确定 X 的相对 分子质量 X 的质量 A B C D 解析：由可得有机物的实验式，由可知有机物的分子式。 答案：B 3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 12，下列说法正确的 是( ) A分子中 C、H、O 个数之比为 123 B分子中 C、H 个数之比为 14 C分子中一定含有氧原子 D此有机物的最简式为 CH 解析：根据 CO2和 H2O 的物质的量之比为 12，只能确定该有机物中 C、H 个数之比为 14， 不能确定是否含有氧原子。 答案：B 4某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有 CH 键、OH 键、CO 键 的振动吸收，该有机物的相对分子质量是 60，则该有机物的结构简式是( ) ACH 3CH2OCH3 BCH 3CH(OH)CH3 CCH 3CH2OH DCH 3COOH 解析：用排除法解答。A 中不存在 OH 键；C 中相对分子质量不是 60；D 中还存在 C=O 键。 2 答案：B 5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 OH 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 21，其相对分子质量为 62，试写出该有 机物的结构简式。 解析：设其中有 n 个 OH，则含有 2n 个 CH，分子式为 CxH3nOn， Mr(CxH3nOn)62，即 12x19 n62(3 n2 x2，偶数)。 讨论： n 2， 4 x 2， 1412（ 舍 ） ) 故分子式为 C2H6O2，该有机物结构简式为 答案： (时间：40 分钟 分值：100 分) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题 8 分，共 48 分) 1某有机物完全燃烧后生成 CO2、H 2O 和 SO2，该化合物可能不含有的元素是( ) AC BH CO DS 答案：C 2某化合物由碳、氢两种元素组成，其中含碳的质量分数为 85.7%，在标准状况下，11.2 L 此气态化合物的质量为 14 g，则该化合物的分子式为( ) AC 2H4 BC 2H6 CC 3H6 DC 4H8 解析：根据 n 计算气体的物质的量，再结合 M 计算气体的摩尔质量，最后根据各元素的 VVm mn 质量分数确定分子式。 答案：A 3二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对 二者进行鉴别的是( ) 3 A利用金属钠或者金属钾 B利用质谱法 C利用红外光谱法 D利用核磁共振氢谱 解析：质谱是用于测定相对分子质量的。 答案：B 4经测定，由 C3H7OH、C 2H5OC2H5和 C6H12组成的混合物中氧的质量分数为 8%，则此混合物中氢 的质量分数为( ) A78% B22% C14% D13% 解析：分析各成分，C 3H8O 可表示为 C3H6(H2O)，C 2H5OC2H5可表示为 C4H8(H2O)，可得出三种物质 除去 H2O 外，最简式相同，均为 CH2，再由混合物中氧的质量分数为 8%，设水中 H 含量为 x，则有 216 x8%，得 x1%，所以余下 CH2的总质量分数为 18%1%91%，又因为余下的 C、H 比 都是 12，所以混合物中氢的质量分数是 91% 1%14%。 214 答案：C 5在核磁共振氢谱中出现两组峰，且其氢原子数之比为 32 的化合物是( ) 解析：A 项有 2 种类型氢原子，个数比为 31；B 项据对称分析知有 3 种类型氢原子，个数比 为 311；C 项据对称分析知有 2 种类型氢原子，个数比为 34；D 项据对称分析知有 2 种类型 氢原子，个数比为 32。 答案：D 6下列物质的核磁共振氢谱有三个吸收峰的是( ) AC 2H6 BC 3H8 CCH 3CH2CH2CH3 DCH 3CH2OH 答案：D 二、非选择题(本题包括 3 个小题，共 52 分) 7(15 分)利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了 2002 年诺贝尔化学奖。 在有机物分子中，不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)也不同。根据峰值(信号) 可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如：乙醚的结构式为 CH3CH2OCH2CH3，其核 4 磁共振氢谱中给出的峰值(信号)有两个，如图所示： CH3CH2OCH2CH3的核磁共振氢谱 (1)下列分子的核磁共振氢谱中只有一个峰值的是( ) ACH 3CH3 BCH 3COOH CCH 3COOCH3 DCH 3OCH3 (2)化合物 A 和 B 的分子式都是 C2H4Br2，A 的核磁共振氢谱如下图所示，则 A 的结构简式为 _，请预测 B 的核磁共振氢谱上有_个峰(信号)。 A 的核磁共振氢谱 解析：(1)CH 3CH3、CH 3OCH3两种结构中氢原子的位置完全相同，故核磁共振氢谱中有 1 个 峰值。 (2)C2H4Br 的结构有 2 种可能： 和 CH3CHBr2，前者的氢原子位置完全相同，核 磁共振氢谱的峰值只有 1 个，而后者的氢原子有 2 种不同的类型，故核磁共振氢谱的峰值有 2 个。 答案：(1)AD (2) 2 8(25 分)(1)某含氧有机物，它的相对分子质量为 46.0，碳的质量分数为 52.2%，氢的质量 分数为 13.0%。NMR 中只有一个特征峰，请写出其结构简式：_。 (2)分子式为 C3H6O2的甲、乙两种有机物，甲的结构简式为 HOCH2CH2CHO，乙的结构简式为 CH3COOCH3，则在 NMR 中，甲有_个特征峰，其强度之比为_；乙有_个 特征峰，其强度之比为_。 解析：(1)据题意可知 n(C) n(H) n(O) 261，由 52.2%12 13%1 （ 100 52.2 13） %16 相对分子质量为 46.0 知该有机物的分子式为 C2H6O，据题中信息可知该有机物中所有氢原子均为等 效氢原子，其结构简式只能是 CH3OCH3。(2)甲分子中共有 4 种不同结构的氢原子，故在 NMR 中会出 现 4 个相应的峰，其氢原子个数比为 2211，故其强度之比亦为 2211。乙分子中共有 5 2 种不同的氢原子，故在 NMR 中会出现 2 个相应的峰，其氢原子个数比为 11，强度之比为 11。 答案：(1)CH 3OCH3 (2)4 2211 2 11 9(12 分)某含碳、氢、氧三种元素的有机物 X，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是 64.86%，氢的质量分数是 13.51%，且该有机物的质谱图如图所示，试确定该有机物的分子式。 解析：本题可以根据题目中所给各元素的质量分数求出该有机物的实验式，再分析该有机物的 质谱图找出相对分子质量，进而求出分子式。 由题意可知，氧的质量分数为：164.86%13.51%2