高中化学 1_4_2 元素分析 相对分子质量的测定和分子结构的鉴定课件 新人教版选修51.ppt

第四节研究有机化合物的一般步骤和方法 第一章认识有机化合物 第2课时元素分析相对分子质量的测定和分子结构的鉴定 1 2 3 课前预习作业 课堂对点训练 课后提升训练 1 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C H的质量分数可推出O的质量分数 由各元素的质量分数可确定X的实验式 由相对分子质量和实验式可确定X的分子式 答案 B 2 下列化合物分子 在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是 A CH3CH2CH3B CH3 O CH3解析 有机物中含有几种不同类型的氢原子 在核磁共振氢谱上就能出现几种信号峰 现题给有机物在核磁共振氢谱图中有三种信号峰 这表明有机物分子中含有三种不同类型的氢原子 答案 C 3 某有机物在氧气中充分燃烧 生成等物质的量的水和二氧化碳 则该有机物必须满足的条件是 A 分子中的C H O的个数比为1 2 3B 分子中C H个数比为1 2C 该有机物的相对分子质量为14D 该分子中肯定不含氧原子解析 根据生成等物质的量的H2O和CO2 只能推断出分子中C H个数比为1 2 不能确定是否含有氧原子 也不能推断其相对分子质量 答案 B 4 有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O 将12g该有机物完全燃烧的产物通过足量浓硫酸 浓硫酸增重14 4g 再通过足量碱石灰 碱石灰增重26 4g 该有机物的分子式是 A C4H10B C2H6OC C3H8OD C2H4O2 解析 浓硫酸增重为H2O的质量 碱石灰增重为CO2的质量 即m H2O 14 4g m CO2 26 4g 由此易求出m C 7 2g m H 1 6g 则m O 3 2g 据此易求出有机物中C H O的原子个数比为3 8 1 即有机物A的实验式为C3H8O 因氢原子数已达饱和 此实验式也就是有机物A的分子式 答案 C A 甲醇 CH3OH B 甲烷C 丙烷D 乙烯解析 从图中看出其右边最高峰质荷比为16 是H 质荷比的16倍 即其相对分子质量为16 为甲烷 答案 B 6 以下关于红外光谱说法中不正确的是 A 在有机物分子中 组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态 其振动频率与红外光的振动频率相当B 不同的化学键或官能团吸收频率不同 在红外光谱图上将处于不同的位置 从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息C 通过红外光谱图的分析可以知道有机物的相对分子质量D 通过红外光谱图的分析不能确定有机物中氢原子所处的化学环境 解析 测得物质的相对分子质量 应用质谱仪 确定有机物中氢原子所处的化学环境应为核磁共振 答案 C 解析 鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振氢谱法 1 中有C H键 C O键 C O键 O H键四个振动吸收 有 CH3 OH 两类氢 应有两个峰 同理 2 中有C H C O C O三个振动吸收 有两个峰 答案 红外光谱法核磁共振氢谱法 1 42 2 32 8 为了测定某有机物A的结构 做如下实验 将2 3g该有机物完全燃烧 生成0 1molCO2和2 7g水 用质谱仪测定其相对分子质量 得如图1所示的质谱图 用核磁共振仪处理该化合物 得到如图2所示图谱 图中三个峰的面积之比是1 2 3 试回答下列问题 1 有机物A的相对分子质量是 2 有机物A的实验式是 3 A的分子式是 4 A的结构简式为 解析 1 在A的质谱图中 最大质荷比为46 所以其相对分子质量也是46 3 该有机物实验式C2H6O的式量是46 故其实验式即为分子式 4 由A的核磁共振氢谱知A中有3种氢原子 个数比为1 2 3 所以A的结构简式为CH3 CH2 OH 答案 1 46 2 C2H6O 3 C2H6O 4 CH3CH2OH 1 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 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 分子中不含有氧原子D 此有机物的最简式为CH4 解析 有机物在氧气中充分燃烧 生成CO2和H2O 说明该有机物中一定含有C H两种元素 可能含氧元素 CO2和H2O的物质的量之比为1 2 则C H原子个数之比为1 2 2 1 4 A C项错误 B项正确 因不能确定有机物中是否有氧元素 所以无法确定其最简式 D项错误 答案 B 2 某化合物6 4g在氧气中完全燃烧 只生成8 8gCO2和7 2gH2O 下列说法正确的是 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1 2C 无法确定该化合物是否含有氧元素D 该化合物中一定含有氧元素 答案 D 3 通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物 根据产物的质量确定有机物的组成 下列是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置 1 使产生的O2按从左到右的方向流动 则所选装置中各导管的正确连接顺序是 2 C装置中浓硫酸的作用是 3 燃烧管中CuO的作用是 4 若准确称取0 69g样品 只含C H O三种元素中的两种或三种 充分燃烧后 A管质量增加1 32g B管质量增加0 81g 则该有机物的实验式为 5 要确定该有机物的分子式 还要知道该有机物的 经测定其蒸气密度为2 054g L 已换算为标准状况下 则其分子式为 6 该物质的核磁共振氢谱如图所示 则其结构简式为 解析 通过计算确定有机物的分子式 由有机物的结构特点和题给信息确定有机物的结构简式 根据反应原理可知 该实验要成功必须 快速制备O2供燃烧使用 O2要纯净干燥 保证碳元素全部转化为CO2 氢元素全部转化为H2O 并在后面装置中被完全吸收 由此可知装置的连接顺序 答案 1 g f e h i c 或d d 或c a 或b b 或a 2 干燥O2 3 确保有机物中的碳元素全部转化为CO2 4 C2H6O 5 相对分子质量C2H6O 6 CH3CH2OH 4 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 解析 核磁共振氢谱确定的是等效氢的种类和数量 C选项错误 答案 C 5 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 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 质谱法是用于测定相对分子质量的 二者互为同分异构体 相对分子质量相等 答案 B 6 某化合物由碳 氢 氧三种元素组成 其红外光谱图有C H键 O H键 C O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 A CH3CH2OCH3B CH3CH OH CH3C CH3COCH3D CH3CH2CHO解析 CH3CH2OCH3中没有O H键 CH3COCH3 CH3CH2CHO中没有O H键 C O键 A C D错误 B项正确 答案 B 7 下列化合物的1H NMR谱图中吸收峰的数目不正确的是 解析 A有两个对称轴 有3种等效氢原子 有3组峰 B有一个对称轴 有5种等效氢原子 有5组峰 C中要注意单键可以转动 因此左边两个甲基是相同的 右边3个甲基也是相同的 因此有3种等效氢原子 有3组峰 D中有一个对称中心 因此有4种等效氢原子 有4组峰 答案 A 8 下图分别是甲 乙两种物质的核磁共振氢谱 已知甲 乙两种物质都是烃类 不含环烷烃 都含有6个氢原子 试根据两种物质的核磁共振氢谱推测甲 乙可能分别是 A C3H6 C6H6B C2H6 C3H6C C2H6 C6H6D C3H6 C2H6 解析 由图可得 甲 乙所含氢原子分别有1种 3种 由等效氢规则可知 C2H6 C6H6都只有1种氢