鲁科选修5第3章第2节《有机化合物结构的测定》知能优化训练

1、 1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. CH3CH2CH3BC. CH3OCH3D解析：选B。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中有三种信号峰，这表明有机物分子中含有3种不同类型的氢原子。2鲨鱼是世界上惟一不患癌症的动物，科学研究表明，鲨鱼体内含有一种角鲨烯，具有抗癌性。已知角鲨烯分子中含有30个碳原子，其中有6个碳碳双键且不含环状结构，则其分子式为()AC30H60 BC30H56CC30H52 DC30H50解析：选D。由题意，角鲨烯分子不饱和度为6，故其分子中的氢原子数应该比C30H62少12个氢原

2、子。3化学式为C4H8O3的有机物，在浓硫酸存在和加热时，有如下性质：能分别与CH3CH2OH和CH3COOH反应；脱水生成一种能使溴水退色的物质，此物质只存在一种结构简式；能生成一种分子式为C4H6O2的五元环化合物。则C4H8O3的结构简式为()AHOCH2COOCH2CH3BCH3CH(OH)CH2COOHCHOCH2CH2CH2COOHDCH3CH2CH(OH)COOH解析：选C。该有机物能够和CH3CH2OH及CH3COOH发生反应，说明其分子内含有COOH和OH，能够脱水生成使溴水退色的物质，说明生成了键，即和OH相连的碳原子的邻位碳上必定有H，同时该物质能够自身发生酯化反应，生成

3、C4H6O2的五元环化合物，则该五元环处的结点为四个C和一个O，该环酯水解后的产物为直链状，即HOCH2CH2CH2COOH才符合题意。4某烃分子中有40个电子，它燃烧时生成等体积的CO2和H2O(g)，该有机物的分子式为()AC4H8 BC4H10OCC5H10 DC4H10解析：选C。由烃燃烧生成等体积的CO2和H2O，可知其碳、氢原子个数比为12，其分子式符合CnH2n或CnH2nOx，又因为该烃分子中有40个电子，故只有C符合。5(2011年山东青岛高二质检)(1)1H核磁共振谱(1HNMR)是研究有机化合物结构的有力手段之一。在所研究化合物的分子中，每一结构中的等效氢原子，在1HNM

4、R谱中都给出相应的峰(信号)。谱中峰的强度与结构中的氢原子数成正比。例如，乙醇的结构式：，其中1HNMR谱中有三个信号，其强度之比为321。分子式为C3H6O的某有机物，如果在1HNMR谱上观察氢原子给出的峰有三种情况：第一种情况只有1个峰；第二种情况峰的强度之比为321；第三种情况峰的强度之比为2121。由此可推断该有机物结构简式_、_、_。(2)已知赖氨酸分子中含有一个羧基和两个氮原子，其含氮量为19.18%，则其分子式为_，若已知其氨基一个在­碳原子上，另一个在直链分子的末端碳原子上，它的结构简式是_。解析：(1)根据题意：C3H6O分子中有一种氢原子，由分子式推断应有双键或碳

5、环，故有结构简式，第二种情况为321，应为：CH3CH2CHO，第三种情况为2121，应为。(2)其相对分子质量Mr146，因该分子中含两个氨基，一个羧基，则含碳原子：16，氢原子数：1466×122×142×1614，分子式为C6H14N2O2。又因为一个氨基在位上，另一个在端点，结构简式为1下列说法不正确的是()A有机分子中插入O原子对不饱和度没有影响B有机分子中去掉H原子对不饱和度没有影响C用CH原子团代替有机分子中的N原子对有机分子的不饱和度没有影响D烷烃和饱和一元醇的不饱和度都为0解析：选B。不饱和度称为缺氢指数，因此去掉氢原子后不饱和度增加，因此B选项

6、错误。2某气态化合物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：X中C的质量分数；X中H的质量分数；X在标准状况下的体积；X对氢气的相对密度；X的质量。欲确定化合物X的分子式，所需的最少条件是()A BC D解析：选A。确定X化学式应知道X的相对分子质量，条件可以求X的相对分子质量；确定X分子中C、H、O的原子个数时，至少应已知X中两种元素的质量分数，和能满足要求。所以所需最少的条件组合为。3酒精、乙酸、葡萄糖三种溶液，只用一种试剂就能区别开来，该试剂是()A氢氧化钠溶液B石蕊试液C新制的氢氧化铜悬浊液DNaHCO3溶液解析：选C。根据三种物质中含有的官能团的不同，加入新制的氢氧化铜悬浊液后，变澄

7、清的是乙酸，加热后出现砖红色沉淀的是葡萄糖溶液，无明显现象的是酒精溶液。41体积某有机物的蒸气完全燃烧时需2体积O2，同时产生2体积CO2(同温同压下)，该有机物可能是(双选)()A乙烯 B甲酸甲酯C丙二酸 D乙酸解析：选BD。推导有机化合物结构最简单的方法，第一步是根据燃烧分析数据。从题干可知，1分子该有机物只有2个碳原子，所以产物有2体积CO2，因此立即否定选项C。产生2CO2，耗去了2O2，可见分子中的氢必须跟氧自行按21才能在燃烧时不再需要外加O2，从而否定A项，只有B、D项其分子式都可以看作是C2(H2O)2符合要求。5下列有机分子不饱和度最大的是()AC17H35COOH BC99

8、H200CC6H6 DC3H5(ONO2)3解析：选C。不饱和度n(C)1，氧原子数不用考虑，有氮原子时用氢原子总数减去氮原子数，有氯原子时氯原子数计入氢原子总数之中，A为1，B为0，C为4，D为3。6(2011年泰山一中检测)两种气态烃组成的混合物共0.1 mol，完全燃烧后得到4.48 L CO2(标准状况)和3.6 g水，则这两种气体可能是()ACH4和C3H8 BCH4和C3H4CC2H4和C3H4 DC2H4和C2H6解析：选B。因为0.1 mol混合物完全燃烧后得到4.48 L CO2(标准状况)和3.6 g水，因此混合气体平均分子式为C2H4，故混合物中一定有甲烷(CH4)，则另

9、一种烃分子中H原子必须为4，且碳原子数要比2大，观察各个选项中的物质，只有B选项符合要求。7某一卤代烃经质谱仪测定其相对分子质量是H2的54.5倍，取10.9 g该卤代烃与NaOH溶液混合反应后，加入足量稀HNO3、AgNO3混合溶液，生成18.8 g浅黄色沉淀，则该卤代烃是()ACH3I BCH3CH2ICCH3CH2Br D解析：选C。该卤代烃的相对分子质量为54.5×2109，与AgNO3生成浅黄色沉淀，则一定含有溴元素，又根据CnH2n1Br的相对分子质量为109，故n2，即为CH3CH2Br。8(2011年安徽阜阳高二检测)二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物

10、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：选B。质谱法是通过测量物质的相对分子质量来鉴别物质的，而二甲醚和乙醇互为同分异构体，二者的相对分子质量是相等的，因此不能用质谱法进行鉴别。由于乙醇中含有醇羟基，能与活泼金属钠或钾反应，而二甲醚不含有醇羟基只含有一个醚键，不具备此性质，因此A选项可以区分二者；由于二者的官能团不同，因此可以利用红外光谱法进行鉴别，即C选项可以；二甲醚中的6个氢原子的环境是相同的，而乙醇中的6个氢原子有3种环境，因此可以用核磁共振氢谱将二者鉴别，故D选项可以。9按照下图装置持续通入X气体或蒸气，

11、可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到液体，则X气体或蒸气可能是(假设每个反应均完全)()ACH3CH2OH BCO或H2CNH3 DH2解析：选A。a处的CuO变为红色的金属铜，说明通入的气体具有还原性；b处的CuSO4固体变蓝，说明有水生成；因为CuSO4固体是足量的，因此在c处收集到的液体不是水，而是另一种新的物质。结合选项中的物质，符合上述要求的只有A选项中的乙醇。10某有机物含碳40%，氢6.67%，氧53.33%，如果0.2 mol该有机物的质量为6.0 g，则它的分子式为()AC3H8O BC2H4OCCH2O DC3H6O解析：选C。该有机物中C、H、O的物质的量之比为

12、n(C)n(H)n(O)121，该有机物的摩尔质量为M30 g·mol1。故该有机物的分子式为CH2O。11核磁共振谱是测定有机物分子结构最有用的工具之一。瑞士科学家维特里希等三人即是利用核磁共振技术测定生物大分子的三维结构而获得2002年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同位置的氢原子在质子核磁共振谱(PMR)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：乙醛的结构式为：，其PMR谱中有2个信号峰，其强度之比为31。(1)下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中只给出一种峰(信号)的是_。ACH3CH3 BCH3COOHCCH3COOCH3 D

13、CH3COCH3(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的PMR谱上只有1个峰，则A的结构简式为_，B的PMR谱上有_个峰，强度比为_。解析：根据题给信息，不同位置上氢原子在核磁共振谱中峰值不同，则质子核磁共振谱中只给出一种峰的是CH3CH3和，因两分子中只有一种氢原子，C2H4Br2可能的结构有两种，即CH2BrCH2Br和CH3CHBr2，第一种分子中只有一种氢原子，即PMR谱上只有1个峰，第二种分子中有两种氢原子，个数比为31，即信号中有两个峰，强度比为31。答案：(1)AD(2)CH2BrCH2Br23112A、B都是芳香族化合物，1 mol A水解得到1 mol B和1 mo

14、l 醋酸。A、B相对分子质量都不超过200，完全燃烧都只生成CO2和H2O，且B分子中碳元素和氢元素总的质量百分含量为65.2%。A溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。(1)A、B相对分子质量之差为_。(2)1个B分子中应该有_个氧原子。(3)A的分子式是_。(4)B可能有的三种结构简式是_、_、_。解析：由AH2OCH3COOHB，知Mr(A)1860Mr(B)，所以A、B相对分子质量相差为：601842。B的相对分子质量不超过20042158。又因为A水解生成酸和B，则B含羟基，A含酯基，又因为A还显酸性且不能使FeCl3溶液显色，则A还应有羧基(COOH)，则B也应有羧基。故可初步推

15、断B分子中至少含3个氧原子。若设B分子中的氧原子个数为x，则有：<158，即x<3.4。故B分子中应该有3个氧原子。故可知B为羟基苯甲酸。答案：(1)42(2)3(3)C9H8O4(4) 13(1)具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2，A可以使溴的四氯化碳溶液退色。1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应，则A的结构简式是_。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式_。(2)化合物B含有C、H、O三种元素，相对分子质量为60，其中碳的质量分数为60%，氢的质量分数为13.3%。B在Cu的催化作用下被氧气氧化成C，C能发生银镜反应，则B的结构简式是_。(3)

16、D在NaOH的水溶液中加热反应，可生成A的钠盐和B，相应反应的化学方程式是_。解析：(1)由题意可知A具有不饱和结构，A可以和NaHCO3按11反应可知其分子中含有COOH，结合A的分子式C4H6O2可知：A分子中含有键，不含叁键，又知A具有支链，所以A的结构简式为。则与A具有相同官能团的A的同分异构体有CH2=CHCH2COOH与CH3CH=CHCOOH。(2)B分子中C、H、O元素的原子个数比为N(C)N(H)N(O)381，所以最简式为C3H8O，结合其相对分子质量为60，则B的分子式为C3H8O。由于BO2C，C可发生银镜反应，故C中含有CHO。则B的结构简式为CH3CH2CH2OH。

17、(3)由于DNaOHCH3CH2CH2OH，所以D的结构简式为。答案：(1) CH3CH=CHCOOH、CH2=CHCH2COOH(2)CH3CH2CH2OH(3) 14(2010年高考浙江卷)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物；其结构如下：在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题：(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应_。A取代反应 B加成反应C缩聚反应 D氧化反应(2)写出化合物C所有可能的结构简式_。(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含五元环)：已知：RCOOHRCH2OH，RXRCOOH确认化合物C的结构简式为_。FG反应的化学方程式为_。化合物E有多种同分异构体，1