【高效攻略、逐個(gè)擊破】高中化學(xué)《142有機(jī)物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定》章節(jié)驗(yàn)收題 新人教版選修5

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1、 1-4-2有機(jī)物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定 一、選擇題 1．(2012試題調(diào)研)以下用于研究有機(jī)物的方法錯(cuò)誤的是(　　) A．蒸餾常用于分離提純液態(tài)有機(jī)混合物 B．燃燒法是研究確定有機(jī)物成分的有效方法 C．核磁共振氫譜通常用于分析有機(jī)物的相對分子質(zhì)量 D．對有機(jī)物分子紅外光譜圖的研究有助于確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán) 答案：C 2．驗(yàn)證某有機(jī)物屬于烴，應(yīng)完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是(　　) A．只測定它的C、H比 B．只要證明它完全燃燒后產(chǎn)物只有H2O和CO2 C．只測定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量的比值 D．測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量 答案：D

2、 點(diǎn)撥：當(dāng)CO2和H2O中m(C)＋m(H)＝m(有機(jī)物)時(shí)，說明有機(jī)物中沒有氧元素。 3．相同質(zhì)量的下列各烴，完全燃燒后消耗氧氣最多的是(　　) A．甲烷 B．乙烷 C．乙烯 D．乙炔 答案：A 點(diǎn)撥：可設(shè)四種有機(jī)物的質(zhì)量均為m g，根據(jù)烴燃燒的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，可知甲烷消耗氧氣的量最多；也可將四種烴的分子式變形為CH的形式，越大，等質(zhì)量完全燃燒，其耗氧量越多。 4．(2012河北高二檢測)將某有機(jī)物完全燃燒，生成CO2和H2O。將12 g該有機(jī)物完全燃燒的產(chǎn)物通過濃硫酸，濃硫酸增重14.4 g，再通過堿石灰，又增重26.4 g。該有機(jī)物的分子式為(　　) A．C4

3、H10 B．C2H6O C．C3H8O D．C2H4O2 答案：C 點(diǎn)撥：濃硫酸增重為H2O的質(zhì)量，堿石灰增重為CO2的質(zhì)量，即m(H2O)＝14.4 g，m(CO2)＝26.4 g，易求出m(C)＝7.2 g，m(H)＝1.6 g，則m(O)＝3.2 g，據(jù)此易求出有機(jī)物中C、H、O的原子個(gè)數(shù)比為3:8:1，即該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C3H8O，因氫原子數(shù)已達(dá)到飽和，此實(shí)驗(yàn)式也就是該有機(jī)物的分子式。 5．下列實(shí)驗(yàn)式中，沒有相對分子質(zhì)量就可以確定分子式的是(　　) ①CH3?、贑H?、跜H2?、蹸2H5 A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 答案：D 點(diǎn)撥：由實(shí)驗(yàn)

4、式的整數(shù)倍，即可得到有機(jī)物的分子式。據(jù)烷烴通式，當(dāng)碳原子數(shù)為n時(shí)，則氫原子數(shù)最多為2n＋2。符合實(shí)驗(yàn)式為CH3的只有C2H6；符合實(shí)驗(yàn)式為CH的有C2H2、C6H6等；符合實(shí)驗(yàn)式為CH2的有C2H4、C3H6等；符合實(shí)驗(yàn)式為C2H5的只有C4H10。 6．(2012廣州高二檢測)下列化合物的核磁共振氫譜圖中吸收峰的數(shù)目正確的是(　　) 答案：B 點(diǎn)撥：分子中有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫，在核磁共振氫譜中就有幾組峰，各物質(zhì)中氫原子類型分析如下： 7．核磁共振氫譜是指有機(jī)物分子中的氫原子核所處的化學(xué)環(huán)境(即其附近的基團(tuán))不同，表現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振圖中坐標(biāo)的位

5、置(化學(xué)位移，符號為δ)也就不同?，F(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示： 則該物質(zhì)可能是下列中的(　　) A．CH3CH2CH3　　　　　 B．CH3CH2CH2OH C．CH(CH3)3 D．CH3CH2CHO 答案：B 點(diǎn)撥：由核磁共振氫譜的定義可知，在氫譜圖中從峰的個(gè)數(shù)即可推知有幾種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子，從題圖中可知有4種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子。分析選項(xiàng)可得A項(xiàng)是2 種，B項(xiàng)是4種，C項(xiàng)是2種，D項(xiàng)是3種。 8．2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對有機(jī)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜法。其方法是讓極少量的(10－9g)化合物通過質(zhì)譜儀的離子化室，樣品分子大量離子化，少量分

6、子碎裂成更小的離子。如C2H6離子化可得到C2H、C2H、C2H……然后測定其質(zhì)荷比。設(shè)H＋的質(zhì)荷比為β，其有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如下圖所示(假設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷，信號強(qiáng)度與該離子的多少有關(guān))，該有機(jī)物可能是(　　) A．甲醇(CH3OH) B．甲烷 C．丙烷 D．乙烯 答案：B 點(diǎn)撥：從圖中看出其右邊最高峰質(zhì)荷比為16，是H＋質(zhì)荷比的16倍，即其相對分子質(zhì)量為16，為甲烷。 9．在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩個(gè)峰，其氫原子個(gè)數(shù)之比為32的化合物是(　　) 答案：D 10．下列化合物中，在核磁共振氫譜圖中能給出三種信號的是(　　) 答案：B 點(diǎn)撥：在B分子中有

7、三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，A中2種，C中1種，D中2種。 11．某化合物的結(jié)構(gòu)(鍵線式)及球棍模型如下： 該有機(jī)分子的核磁共振波譜圖如下(單位是ppm)： 下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述正確的是(　　) A．該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有6種 B．該有機(jī)物屬于芳香化合物 C．鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH3 D．該有機(jī)物在一定條件下能夠發(fā)生消去反應(yīng) 答案：D 點(diǎn)撥：A項(xiàng)，由譜圖可知有8種不同環(huán)境的氫原子，A錯(cuò)；B項(xiàng)，由鍵線式可看出，該物質(zhì)中無苯環(huán)，不屬于芳香化合物，B錯(cuò)；C項(xiàng)，Et為—CH2CH3，C錯(cuò)。 12．某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖有C—H鍵、O

8、—H鍵、C—O鍵的振動(dòng)吸收，該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是(　　) A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3 C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CHO 答案：BC 點(diǎn)撥：CH3CH2OCH3中沒有O—H鍵，CH3CH2CHO中沒有O—H鍵、C—O鍵。 二、非選擇題 13．常溫下，10 mL某烴A和80 mL氧氣(過量)混合，點(diǎn)燃，使其充分燃燒后恢復(fù)到原狀況，殘留氣體體積為65 mL。 (1)若A為烷烴，則A的分子式為________________。 (2)若A為烯烴，則A的分子式為________________。 (3

9、)若A為炔烴，則A的分子式為________________。 答案：(1)C2H6　(2)C3H6　(3)C4H6 點(diǎn)撥： CxHy(g)＋(x＋)O2(g)xCO2(g)＋H2O(l)　ΔV 　1　　　 x＋　　　　　 x　　　　　　　1＋ 　10mL　　80mL　　　　　　　　　　　　25mL ＝ y＝6 (1)若A為烷烴，分子式為C2H6； (2)若A為烯烴，分子式為C3H6； (3)若A為炔烴，分子式為C4H6。 14．(2012試題調(diào)研)為測定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 (一)分子式的確定： (1)將有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)測得：生成

10、5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則該物質(zhì)中各元素的原子個(gè)數(shù)比是________； (2)用質(zhì)譜儀測定該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量，得到如圖①所示質(zhì)譜圖，則其相對分子質(zhì)量為______，該物質(zhì)的分子式是__________。 (3)根據(jù)價(jià)鍵理論，預(yù)測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式_______。 (二)結(jié)構(gòu)式的確定： (4)核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號)，根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如：甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有兩種氫原子如②所示。經(jīng)測定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖

11、③所示，則A的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。 答案：(1)N(C):N(H) :N(O)＝2:6:1 (2)46　C2H6O　(3)CH3CH2OH，CH3—O—CH3 (4)CH3CH2OH 點(diǎn)撥：(1)據(jù)題意有：n(H2O)＝0.3 mol，則有n(H)＝0.6 mol；n(CO2)＝0.2 mol，則有n(C)＝0.2 mol。據(jù)氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3 mol＋20.2 mol－2＝0.1 mol，則該物質(zhì)各元素原子個(gè)數(shù)比N(C):N(H):N(O)＝n(C):n(H):n(O)＝2:6:1。 (2

12、)據(jù)(1)可知該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O，假設(shè)該有機(jī)物的分子式為(C2H6O)m，由質(zhì)譜圖知其相對分子質(zhì)量為46，則46m＝46，即m＝1，故其分了式為C2H6O。 (3)由A的分子式為C2H6O可知A為飽和化合物，可推測其結(jié)構(gòu)為CH3CH2OH或CH3OCH3。 (4)分析A的核磁共振氫譜圖可知：A有三種不同類型的H原子，CH3OCH3只有一種類型的H原子，故A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。 15．(2012云南高二檢測)為了測定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)，做如下實(shí)驗(yàn)： ①將2.3 g該有機(jī)物完全燃燒，生成0.1 mol CO2和2.7 g水； ②用質(zhì)譜儀測定其相對分子質(zhì)量，得如圖一所示的

13、質(zhì)譜圖； ③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖二所示圖譜，圖中三個(gè)峰的面積之比是1:2:3。 ④用紅外光譜儀處理該化合物，得到如圖三所示圖譜。 試回答下列問題： (1)有機(jī)物A的相對分子質(zhì)量是__________。 (2)有機(jī)物A的實(shí)驗(yàn)式是____________________。 (3)能否根據(jù)A的實(shí)驗(yàn)式確定A的分子式______(填“能”或“不能”)，若能，則A的分子式是__________(若不能，則此空不填)。 (4)寫出有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式______________。 答案：(1)46　(2)C2H6O　(3)能　C2H6O (4)CH3CH2OH 點(diǎn)撥：

14、(1)在A的質(zhì)譜圖中，最大質(zhì)荷比為46，所以其相對分子質(zhì)量是46。 (2)在2.3 g該有機(jī)物中，n(C)＝0.1 mol m(C)＝0.1 mol12 gmol－1＝1.2 g n(H)＝2＝0.3 mol m(H)＝0.3 mol1 gmol－1＝0.3 g m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g n(O)＝＝0.05 mol 則n(C) :n(H) :n(O)＝0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol＝2:6:1，A的實(shí)驗(yàn)式是C2H6O。 (3)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)式是C2H6O的有機(jī)物中，氫原子數(shù)已經(jīng)達(dá)到飽和，所以其實(shí)驗(yàn)式即為分子式。 (4)A有如下兩種

15、可能的結(jié)構(gòu)：CH3OCH3或CH3CH2OH；在核磁共振氫譜中有三個(gè)峰，而且三個(gè)峰的面積之比是1:2:3，根據(jù)圖三知，A中含有C—H、C—O、O—H，顯然A為乙醇。 依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程測定 有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量 在科學(xué)研究和生產(chǎn)中，經(jīng)常要研究溫度和壓強(qiáng)對氣體體積的影響，此時(shí)可用理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT來描述氣體體積、壓強(qiáng)和溫度之間的關(guān)系。該方程中，若體積(V)的單位為m3、壓強(qiáng)(p)的單位為Pa，溫度(T)的單位為K，物質(zhì)的量(n)的單位為mol，R的取值為8.314 Pam3mol－1K－1。 利用下圖所示的裝置，可將一定質(zhì)量的待測樣品注入帶活塞的密閉容器中，在水蒸氣的作用下使液態(tài)樣品汽化，再測出樣品蒸氣的溫度、壓強(qiáng)和體積，就可以依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出樣品的物質(zhì)的量n＝，進(jìn)而求出該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量M＝。 9