高中化学 1.2认识有机化合物课时作业 苏教版选修5.doc

认识有机化合物一、选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分)1.自然界中化合物的种类最多的是()a.无机化合物b.有机化合物c.铁的化合物d.碳水化合物【解析】选b。自然界中的有机物最多，有几千万种。2.下列有机物符合最简式为ch2的是()a.c3h8b.c2h6c.ch4d.c4h8【解析】选d。最简式即实验式，即有机物中所含元素原子的最简整数比。【互动探究】(1)题目选项展示的四种有机物中，存在同分异构体的是哪个？提示：c4h8。其他三个属于烷烃，而且碳原子数少，不存在同分异构体。c4h8可存在烯烃的双键的位置异构和碳架异构。(2)相同物质的量的上述四种物质在足量的氧气中充分燃烧，生成水的物质的量相等的是哪几种？提示：c3h8、c4h8。相同物质的量的c3h8、c4h8中，含有相同物质的量的氢原子，所以完全燃烧生成水的物质的量相等。3.用铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素，将一根纯铜丝加热到红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，如存在卤素，火焰为()a.绿色b.紫色c.白色d.黄色【解析】选a。将一根纯铜丝加热至红热，蘸取试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色。4.(2014南京高二检测)下列分析方法不是现代化学测定有机物结构的是()a.燃烧法b.红外光谱法c.紫外光谱法d.核磁共振法【解析】选a。燃烧法是传统的测定有机化学组成元素的方法。5.化学反应的实质就是旧键的断裂和新键的生成。欲探讨发生化学反应时分子中化学键在何处断裂的问题，近代科技常使用同位素示踪原子法。如有下列反应：r14chchr由此可以推知，化合物ch3chchch2ch3 反应时断裂的化学键应是()a.b.c.d.【解析】选a。由信息中化学键变化可知反应的实质就是与烯烃双键碳原子相连的烃基进行交换，结合信息可确定断键位置应为。【易错提醒】误认为本题是双键的加成，从而错选c项。本题如果是双键的加成，则原题中的产物之一双键上的两个碳原子均为示踪原子14c，另一个产物中双键上的两个碳原子是普通碳原子。而据题目信息，应该是单键的断裂，然后再重新组合成新的物质。6.(2014无锡高二检测)两种气态烃的混合物共0.1 mol，完全燃烧后得3.36 l(标准状况)co2和3.6 g水，下列说法正确的是()a.一定有乙烯b.一定有甲烷c.可能有乙烷d.一定是甲烷和乙烯的混合物【解析】选b。标准状况下，3.36 l co2为0.15 mol，3.6 g水为0.2 mol，含0.4 mol h，则气态烃的平均分子式为c1.5h4，可知一定有甲烷，另一种烃可能为c2h4、c3h4等。【变式训练】某含碳、氢、氧三种元素的有机物中，c、h、o的质量比为618，该有机物蒸气的密度是相同条件下氢气密度的30倍，则该有机物的分子式为()a.ch2ob.c2h4o2c.ch3od.ch4o【解析】选b。该有机物中原子数n(c)n(h)n(o)=61211816=121，所以，实验式为ch2o，设该有机物的分子式为(ch2o)n。根据题意得m=302=60，n=6012+12+16=2。该有机物的分子式为c2h4o2。7.下列说法不正确的是()a.有机化合物的核磁共振氢谱分析中，氢原子核所处的化学环境不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中横坐标的位置也就不同b.红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同，测试并记录有机化合物对一定波长范围的红外光吸收情况，根据对红外光谱的分析，可以初步判断该有机化合物中具有哪些基团c.有机化合物中的“基”是一成不变的d.质谱法是用高能电子束轰击有机物分子，使之分离成带点的“碎片”，并根据“碎片”的某些特征谱分析有机物结构的方法【解析】选c。有机化合物中的“基”可以被取代，可以转化成不同的基团。8.(2014临沂高二检测)某有机物c3h6o2的核磁共振氢谱中有两个共振峰，面积比为11，该有机物的结构简式是()a.b.c.d.【解析】选b。有机物分子中有几种不同的氢，就有几个共振峰，不同氢的原子个数比即为峰的面积比。分析题给各有机物的结构简式可知，a中有3种氢，个数比为321；b中有2种氢，其个数比为11；c中有4种氢，个数比为3111；d中有3种氢，其个数比为123。二、非选择题(本题包括2小题，共18分)9.(8分)3-氯-2-丁氨酸的结构简式：，一个3-氯-2-丁氨酸分子中含有个手性碳原子。其中一对对映异构体用投影式表示为和，则另一对对映异构体的简单投影式为和。【解析】根据手性碳原子周围连接四个互不相同的原子或基团这一规律，可以判断该物质的手性碳原子个数；参照例子可以知道对映异构体的关系就像我们照镜子一样，其另一种异构体就是该异构体在镜子中的“镜像”。答案：210.(10分)已知某种有机物a的质谱图和红外光谱图如下：回答下列问题：(1)结合以上谱图推断：有机物a的相对分子质量为，分子式为，所含官能团的名称；有机物a的1h核磁共振谱图中有种吸收峰，峰面积之比为。(2)链烃b的相对分子质量比a小4，含3个甲基，并能使溴的四氯化碳溶液褪色，符合题意的b有种。(3)链烃c是b的同系物，且其对乙烯的相对密度为3，c的1h核磁共振谱图显示：c中只含有一种氢原子。则c在一定条件下发生聚合反应的化学方程式为 。【解析】(1)由质谱图可确定相对分子质量为74，由红外光谱图可知含有ch3、co、coc等基团。可推知该物质为乙酸甲酯，分子式为c3h6o2，所以所含官能团的名称为酯基；有机物a的1h核磁共振谱图中有2种吸收峰，峰面积之比为11。(2)链烃b的相对分子质量为70，且含3个甲基，并能使溴的四氯化碳溶液褪色，则一定是2-甲基-2-丁烯。(3)链烃c是b的同系物，说明也是烯烃；其对乙烯的相对密度为3，说明c的相对分子质量为84；c的1h核磁共振谱图显示只含有一种氢原子，则它只能是。答案：(1)74c3h6o2酯基211(2)1(3)【方法规律】光谱类题目的解题思路(1)首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。(2)必须熟悉有机物的类别及其官能团。(3)根据谱图获取的信息，按碳四价的原则对官能团、基团进行合理的拼接。(4)得出结构(简)式后，再与谱图提供信息对照检查，主要检查相对分子质量、官能团、基团的类别是否吻合。一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1.下列关于有机化学的发展和应用的说法错误的是()a.天然的有机物有：糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等b.具有特殊功能有机物的合成和使用改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量c.生命体中许多物质都是有机物，如细胞中存在的糖类、脂肪、蛋白质和水等营养物质都是有机物d.药物中大多数是有机化合物，在帮助人们战胜疾病，延长寿命的过程中发挥着重要的作用【解析】选c。水属于无机物，不是有机物。2.(双选)(2014镇江高二检测)确定有机物中是否含有卤素的方法是()a.将待测物与氧化铜混合高温加热，产物分别用高氯酸镁和碱石灰吸收b.将待测物与金属钠混合熔融，再用水溶解、稀硝酸酸化后滴加硝酸银溶液c.将待测物直接在空气中燃烧，观察火焰颜色和烟雾的浓烈程度d.将一根纯铜丝加热至红热，蘸上试样，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色【解析】选b、d。有机物分子中卤素的检验可采用钠融法和铜丝燃烧法。采用钠融法时卤素转化为卤化钠，在硝酸存在下与agno3溶液反应生成卤化银沉淀，根据沉淀颜色可判断卤素种类；铜丝燃烧法简便易行，若蘸上试样的铜丝灼烧时火焰为绿色，则证明存在卤素。3.某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g co2和7.2 g h2o。下列说法中正确的是()a.该化合物仅含碳、氢两种元素b.该化合物中碳、氢原子个数比为14c.无法确定该化合物是否含有氧元素d.该化合物一定是c2h8o2【解析】选b。8.8 g co2的物质的量是0.2 mol，含c的物质的量为0.2 mol，质量为2.4 g；同理可算出在7.2 g h2o中含h的物质的量为0.8 mol，质量为0.8 g，碳、氢元素原子个数比为14；因碳、氢两种元素质量之和小于6.4 g，所以该化合物中一定含有氧元素，但d项不符合碳原子的成键原则。【方法规律】根据燃烧产物确定有机物元素的方法有机物燃烧后只生成co2和h2o时，不能说明该有机物一定只含有碳、氢两种元素，也可能含有氧元素。确认方法为(1)若碳、氢两种元素的质量和等于有机物质量，则该有机物中不含氧元素。(2)若碳、氢两种元素的质量和小于有机物质量，则该有机物中含有氧元素。4.(双选)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31的有()a.乙酸异丙酯b.乙酸叔丁酯c.对二甲苯d.均三甲苯【解题指南】解答本题时注意以下3点：(1)首先根据名称写出对应的结构简式。(2)核磁共振氢谱中峰值的个数代表了有机物中氢元素的种类。(3)有机物中氢元素的种类与个数是两个不同的概念。【解析】选b、d。a项为，有3种氢原子，错误；b项为，有两种氢，且氢原子个数比为31，正确；c项为，有两种等效氢，个数比为64=32，错误；均三甲苯为，有两种等效氢，个数比为93=31，正确。【变式训练】核磁共振是利用在有机物中的1h的原子核所处的“化学环境”(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性不同。代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中横坐标的位置(化学位移，符号为)也就不同。下图所示的核磁共振图谱表示的是下列有机物中的()a.ch3c(ch3)3b.ch3ch2ch3c.ch2chch3d.(ch3)2chch3【解析】选a。根据图示可知，该有机物中的氢原子有1种，只有a项符合题意。b项有2种类型的氢原子，c项有3种类型的氢原子，d项有2种类型的氢原子。5.相同物质的量的下列各烃，完全燃烧后消耗氧气最多的是()a.甲烷b.乙烷c.乙烯d.苯【解析】选d。烃完全燃烧的通式为cxhy+(x+y4)o2xco2+y2h2o相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，(x+y4)值越大，则耗氧量越多。根据计算，可知苯的耗氧量最大。【互动探究】(1)如果把题干“相同物质的量”改为“相同质量”，则耗氧量最多的是哪一个？提示：质量相同的有机物，其含氢质量分数(或yx值)越大，则耗氧量越多。根据计算可知，等质量时甲烷燃烧的耗氧量最大。(2)相同物质的量的上述四种烃，完全燃烧生成co2的物质的量相等的是哪几种？提示：乙烷、乙烯。等物质的量的乙烷、乙烯中，含有碳原子的物质的量相等。6.1 mol的钠与足量的乙醇反应，若乙醇的结构简式为c2d518oh，下列说法正确的是()a.生成氢气的质量为4 gb.乙醇中的碳氧键断裂c.乙醇中的氧氢键断裂d.有部分水生成【解析】选c。乙醇与钠反应，乙醇中氧氢键断裂，产生氢气。1 mol的钠与足量的乙醇反应，产生1 g氢气，没有水生成。二、非选择题(本题包括2小题，共20分)7.(8分)(2014苏州高二检测)为测定某有机化合物a的结构，进行如下实验：【分子式的确定】(1)将有机物a置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g h2o和8.8 g co2，消耗氧气6.72 l(标准状况下)。则该物质中各元素的原子个数比是。(2)质谱仪测定有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是。(3)根据价键理论，预测a的可能结构并写出结构简式 。【结构式的确定】(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(clch2och3)有两种氢原子(如图1)。经测定，有机物a的核磁共振氢谱示意图如图2，则a的结构简式为 。【解析】【分子式的确定】由h2o和co2的质量可推知该有机物中碳、氢原子个数比为8.8 g44 gmol-15.4 g18 gmol-12=13，其分子式可设为(ch3)xoy，根据燃烧反应方程式：(ch3)xoy+7x2-y2o2xco2+3x2h2o，由题意知：15x+16y=46，7x2-y23x2=0.30.3，解得x=2，y=1。则该物质分子式为c2h6o，其可能的结构为ch3och3或ch3ch2oh。【结构式的确定】从有机物a的核磁共振氢谱图可知，该分子中含三类氢，a为ch3ch2oh。答案：(1)n(c)n(h)n(o)=261(2)c2h6o(3)ch3ch2oh、ch3och3(4)ch3ch2oh【互动探究】确定a的分子式除了上述方法外还有其他的方法吗？提示：有。可以直接计算出a中含有的氧原子的物质的量：生成的5.4 g h2o和8.8 g co2中含有氧的质量为11.2 g，消耗氧气的质量为9.6 g，有机物a中含有氧的质量为1.6 g，n(o)为0.1 mol。a中n(c)为0.2 mol，n(h)为0.6 mol，n(o)为0.1 mol。所以，a的分子式为c2h6o。8.(12分)(能力挑战题)(2014揭阳高二检测)电炉加热时用纯o2氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。(1)产生的o2按从左到右的流向，所选装置各导管的正确连接顺序是ghi。(2)燃烧管中cuo的作用是 。(3)若实验中所取样品只含c、h、o三种元素中的两种或三种，准确称取3.24 g样品，经充分反应后，a管质量增加9.24 g，b管质量增加2.16 g，则该样品的实验式为。(4)要确定该物质的分子式，还要知道该物质的。经测定其蒸气密度为4.82 gl-1(已换算为标准状况下)，则其分子式为。(5)经红外光谱分析知该化合物的分子中存在1个苯环，苯环上只有1个支链，且支链中有1个甲基。试写出该有机物的结构简式。【解析