有机化合物的元素分析练习题剖析

1、解析:n(C)=17.6 g44 g moln(H) =10.8 g18 g molx 2= 1.2 mol课时作业(六)、选择题1. 充分燃烧0.1 mol气态烃A，在标准状况下生成4.48 L CO2和5.4 g H2O, 则烃A是()A. C2H6B . C2H4C. C2H2D. C4H64 48 L解析：n(CO2) = 0.2 mol)22.4 L moln(H2O)=5.4 g 1 = 0.3 mol18 g moln(烃 A) : n(C) ： n(H) = 0.1 : 0.2 : 0.6= 1 : 2 : 6。答案：A2. 已知由C、H、O元素组成的某化合物9.2 g完全燃烧

2、后可以得到17.6 g CO2和10.8 g H2O,则该化合物的化学式为()A. C2H6O2B . C2H6OD. C2H4OC. C2H4O2n(O)=0.2 mol19.2 g 0.4 molx 12 g mol 1.2 molx 1 g mol16 g molN(C) : N(H) : N(O)= n(C) : n(H) : n(O) = 0.4 : 1.2 ： 0.2= 2 : 6 : 1 最简式为C2H6O，由于氢原子已饱和，最简式即化学式。答案：B3. 某气态有机物X含C、H、O三种元素，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

3、积X的相对分子质量X的质量A B C.D 解析：由C、H元素的质量分数可确定 0元素的质量分数，进而可以确定 该有机物的实验式，再结合X的相对分子质量可确定X的分子式。答案：B4. 2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子进行结构分 析的质谱法。其方法是让极少量的（10_9g）化合物通过质谱仪的离子化室，样品分 子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化可得到C2H6、C2h5、 C2H4 然后测定其质荷比。设 H +的质荷比为B,某有机物样品的质荷比如上 图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是（）12 14 16质荷比

4、（同B 甲烷D .乙烯A .甲醇C.丙烷解析：最大质荷比为16,说明相对分子质量为16,即甲烷。答案：B5下列关于有机物分析的说法中，正确的是（）A 某有机物在过量氧气中充分燃烧，只生成 CO2和H2O，由此可知该有机 物中一定只含有碳氢两种元素B质谱法可以分析出某有机物的相对分子质量，从而可推断出该有机物的 结构简式C 不同化学键或官能团对红外光的吸收频率不同，故可以利用红外光谱图 来分析有机物含有的化学键和官能团D.二甲醚（CH3OCH3）中含有两个甲基，故它的核磁共振氢谱图中有两 个吸收峰解析：烃和烃的含氧衍生物完全燃烧都只生成 C02和H20,故A项不正确； 质谱法只能确定有机物的相对

5、分子质量，B不正确；二甲醚中两个甲基上的六个 氢原子的化学环境完全相同，核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰，故 D不正确。答案：C6二甲醚和乙醇互为同分异构体，鉴别它们可采用化学方法及物理方法。 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利用核磁共振法解析：二甲醚和乙醇互为同分异构体，其相对分子质量必然相同，用质谱法 无法鉴别；乙醇能和Na、K反应放出H2，而二甲醚不能，A项可以鉴别；二甲 醚分子中只存在C H键和C0键，乙醇分子中有CH键、C0键和O H 键，C项可以鉴别；在核磁共振氢谱图上，二甲醚只有 1个吸收峰，乙醇有3个 吸收峰，D项可以鉴

6、别。答案：B7.下列化合物的1H NMR谱图中吸收峰的数目不正确的是（）扎B-CHSCH3 （4 个）解析：A中的化合物有2个对称轴，有3种氢原子，应该有3个吸收峰答案：A8 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是（）I WO 9弭 850700就戟 /tm 1 J0003000 2000150010040200 345 b 7 S 9 l(k M 12 13 14 15有祝購TA的红f卜此蒔注枕/m疽机轴A的核毬具振氐蒔soA .由红外光谱可知，该有机物中至少含有 3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 3种不同的氢原子且个数比为1 : 2 :

7、3C. 仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D. 若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3 O CH3解析：二甲醚(CH3 OCH3)中无OH键，且2个甲基上的6个氢原子的 化学环境完全相同，核磁共振氢谱上应只有1个吸收峰，故选D。答案：D9. 某化合物由C、H、O三种元素组成，其红外光谱图中有C H键、O H 键、CO键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是 74，则该有机物的结构简 式是()A. CH3CH(OH)CH3B . CH3CH2OCH3C. CH3CH2CHOD. CH3CH2CH2CH2OH解析：A中化合物的相对分子质量为60; B中化合物没有OH键；C中化 合

8、物没有CO键。答案：D10. 一定量有机物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量石灰水，经过滤得沉淀10 g，但称量滤液时只减少2.9 g,则此有机物可能是()A. C2H6OB. C4H8O2解析：按照CO2与Ca(0H)2的反应生成10 g CaCQ沉淀，溶液应减少5.6 g, 而此时只减少2.9 g,说明生成 出0的质量为5.6 g 2.9 g= 2.7 g,则由C、H两 元素守恒，求出 N(C) : N(H)= IO* 1 : 2.7 g = 1 : 3。100 g mol 18 g mol答案：AC二、非选择题0CHOII和I11. C2H4O2的结构简式有：|：1 1 II 11种，可对其

9、结构进行鉴定 的物理方法有和。0_|_若为仁弘H，则红外光谱中有 振动吸收；核磁共振氢谱中有 峰。CHOI(2) 若为CH2H，则红外光谱中有 振动吸收；核磁共振氢谱中有 峰。解析：对有机物结构进行鉴定的物理方法有红外光谱法和核磁共振氢谱法。0II _由红外光谱可确定有机物分子中的化学键或官能团， ：，：1的红外光谱0_|_中有C H键、C= O键、C O键、OH键4个振动吸收，“： 山中 有CH键、C = O键、OH键CO4个振动吸收；核磁共振氢谱中吸收峰的 数目即为有机物分子中氢原子的种类数，CH3COOH中有2种氢原子，有2个吸CHOI收峰，“中有3种氢原子，有3个吸收峰。答案：红外光谱

10、法核磁共振氢谱法(1) 4 2 (2)4312. 有机物A的相对分子质量为74,其红外光谱图(示意图)如图所示， 请写出该分子的结构简式:址龜/cm 1D05or)0015(0W2(2) 某含氧有机物的相对分子质量为 46,含碳的质量分数为52.2%，含氢的 质量分数为13.0%，NMR谱中只有一个吸收峰。请写出其结构简式：0解析：(1)根据题目中提供的信息，对称结构再结合相对分子质量可以写出A的结构简式46X 52.2% N(C)=石 二 2N(H) = 46；13%= 6N(0) =46X(1 52.2% 13.0%) 116 =1故该有机物的分子式为C2H6O。由NMR谱中只有1个吸收峰

11、，知该有机物的结构对称，所以其结构简式为CH3OCH3o答案：(1)CH3CH2OCH2CH3 (2)CH3 O CH313. 为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：I .分子式的确定。(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 5.4 gH2O 和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质实验式是O(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o质荷比相疔丰度/%(3) 根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式:n .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

12、不同的峰值号)，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 CH2OCH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图所示： I-LI I lO-CH嗣扬确共憑垂谱图经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为。A的檢繼無跟敦囲解析：(1)据题意有 n(H2O) = 0.3 mol，则有 n(H) = 0.6 mol; n(CO2) = 0.2 mol， 则有 n(C) = 0.2 mol。根据氧原子守恒有 n(O) = n(H2O) + 2n(CO2) 2n(02)= 0.3 6 72 lmol + 2X 0.2 mol 2X 224 l mo1 = mol

13、，贝U N(C) : N(H) : N(0)=n(C) ： n(H) ： n(0) = 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。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。分析A的核磁共振氢谱图可知：A有3种不同类型 的H原子，而CH3OCH3只有1种类型的H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。答案：(1)C2H6O (2)46 C2H6O(3) CH3CH2OH、CH3 OCH3 (4)CH3CH2O

14、H14. 20 mL由两种气态烃组成的混合物，与过量的氧气混合后完全燃烧，当 产物通过浓硫酸时，体积减小 30 mL，然后通过碱石灰，体积减小 40 mL。(气 体体积均在同温同压下测得)(1) 这种混合物的组成可能有几种？(2) 在各种可能的组成中，每种烃的体积分数是多少？解析：烃在足量氧气中燃烧得到 CO2和水蒸气，其中水蒸气可被浓硫酸吸收，因此V(H20) = 30 mL ; C02可被碱石灰吸收，因此 V(C02)= 40 mL,而烃燃烧的通式：CxHy+点燃 xC02 +20H丫 2ix 220 mL40 mL 30 mL则x= 2,y= 3,因此平均分子式为C2H3,可能的组合有C2H2和C2H4或C2H2 和C2H6。设C2H2的体积分数为X，则C2H4或C2H6的体积分数为(