子质量。
四、分子结构的鉴定
1．化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。 常见官能团特征反应如下： 官能团种类 碳碳双键或碳碳三键 卤素原子 醇羟基 酚羟基 试剂 溴的CCl4溶液 酸性KMnO4溶液 NaOH溶液、稀硝酸和AgNO3溶液 钠 FeCl3溶液 浓溴水 银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液 NaHCO3溶液 判断依据 红棕色褪去 紫色褪去 有沉淀产生 有氢气放出 发生显色反应 有白色沉淀产生 有银镜生成 有砖红色沉淀产生 有CO2气体放出 醛基 羧基 2.物理方法 (1)红外光谱
有机物分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，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。
(2)核磁共振氢谱
3．有机物分子中不饱和度(Ω)的确定
[自主检测]
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2024·高考天津卷)不能用红外光谱区分C2H5OH和CH3OCH3。( ) (2)碳氢质量比为3∶1的有机物一定是CH4。( )
(3)乙醇是良好的有机溶剂，根据相似相溶原理用乙醇从水溶液中萃取有机物。( ) (4)质谱法可以测定有机物的相对分子质量，而红外光谱和核磁共振氢谱可以确定有机
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物的官能团类型。( )
(5)
的核磁共振氢谱中有6种峰。( )
(6)已知某有机物的相对分子质量和实验式，可推出该有机物的分子式。( )
(7)有机物3∶4∶1。( )
的核磁共振氢谱中有三组峰，且峰面积之比为
(8)有机物( )
分子中所有碳原子可能共平面。
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√
演练一 有机化合物的分离和提纯
1．(2024·太原模拟)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项 被提纯物质 除杂试剂 分离方法 A 酒精(水) 生石灰 蒸馏 B 乙醇(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 C 乙酸乙酯(乙醇) 水 过滤 D 溴苯(溴) KI溶液 分液 解析：选A。A项，生石灰与水反应，消耗酒精中的水，蒸馏可得到酒精；B项，乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离；C项，分离不互溶的液体应用分液的方法；D项，溴可将KI溶液氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，达不到除杂的目的。
2．某化工厂的废液经测定得知主要含有乙醇(沸点：78.5 ℃)，其中还溶有苯酚(熔点：43 ℃)、乙酸和少量二氯甲烷。现欲从废液中回收它们，根据各物质的熔、沸点，该工厂设计了如下回收的实验方案：
乙醇
??废试剂A?二氯甲烷操作D?――→?――→?液乙酸钠
????苯酚钠
回收物①（40 ℃）回收物②（78.5 ℃） 试剂B操作E
G――→ ――→
?苯酚
?试剂C操作F
―→ ――→乙酸?乙酸钠溶液―
请回答下列问题：
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(1)写出试剂A、B、C的化学式：
A____________；B____________；C____________。 (2)写出操作D的名称：________。 (3)写出回收物①、②和G的组成：
①____________；②____________；G____________。
解析：试剂A使苯酚、乙酸分别变成苯酚钠和乙酸钠，所以A可能为NaOH或Na2CO3(不能是NaHCO3，NaHCO3不和苯酚反应)溶液；由回收物①(40 ℃)、回收物②(78.5 ℃)可知，操作D为分馏，G为苯酚钠和乙酸钠的混合溶液；通过加试剂B和操作E得到苯酚和乙酸钠可知，B和苯酚钠反应生成苯酚，而与乙酸钠不反应，则B的酸性比乙酸弱、比苯酚强，则B为CO2，操作E为分液；由乙酸钠得到乙酸，应加入酸性比乙酸强的物质稀硫酸(不能是盐酸，因为HCl易挥发)，操作F为蒸馏。
答案：(1)Na2CO3(或NaOH) CO2 H2SO4 (2)分馏 (3)二氯甲烷 乙醇 苯酚钠和乙酸钠
有机化合物的分离和提纯
混合物 甲烷(乙烯) 苯(乙苯) 试剂 溴水 酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液 CaO 水 NaOH溶液 NaOH溶液 NaOH溶液 饱和Na2CO3溶液 分离方法 洗气 分液 主要仪器 洗气瓶 分液漏斗 蒸馏烧瓶、冷凝管 分液漏斗 蒸馏烧瓶、冷凝管 分液漏斗 分液漏斗 分液漏斗 乙醇(水) 溴乙烷(乙醇) 醇(酸) 硝基苯(NO2) 苯(苯酚) 酯(酸) 蒸馏 分液 蒸馏 分液 分液 分液 演练二 有机物分子中原子的共线、共面问题 3．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2017·高考全国卷Ⅰ，9D)同一平面。( )
(2)(2017·高考江苏卷)
(b)、(d)、(p)中只有b的所有原子处于
和分子中所有碳原子均处于同一平面上。
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( )
(3)异丙苯(
)中碳原子可能都处于同一平面。( )
(4)CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上。( ) 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)×
4．已知为平面结构，则
HOOC—CH===CH—CH===CH—COOH分子中最多有________个原子在同一平面内。
解析：由题中信息可知，与直接相连的原子在同一平面内，又知与直
接相连的原子在同一平面内，而且碳碳单键可以旋转，因此该分子中所有原子有可能都在同一平面内，即最多有16个原子在同一平面内。
答案：16
复杂有机物分子中原子的共线、共面问题的分析技巧
(1)审清题干要求
审题时要注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。
(2)熟记常见共线、共面的官能团
①与三键直接相连的原子共线，如—C≡C—、—C≡N；苯分子中处于对位的碳原子及其所连的氢原子(共4个原子)共线。
②与双键或苯环直接相连的原子共面，如(3)单键的旋转思想
、
有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转，可将原子转到不同的位置。
演练三 有机化合物分子式和结构式的确定
5．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可以从牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤 ①称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍 ②将9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使
解释或实验结论 (1)A的相对分子质量为________ (2)A的分子式为14
其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重5.4 g和 13.2 g ③另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况) ④A的核磁共振氢谱如图： ________________________________________________________________________ (3)用结构简式表示A中含有的官能团：________、________ (4)A中含有________种氢原子 (5)综上所述，A的结构简式为____________________ 解析：(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，则其相对分子质量为45×2＝90。(2)9.0 g A的物质的量为0.1 mol。燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现二者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，即1 mol A中含有6 mol H原子(6 g)、3 mol C原子(36 g)，则含有(90－6－36) g＝48 g即3 mol O原子，所以A的分子式为C3H6O3。(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，说明分子中含有一个—COOH 和一个—OH。(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，且峰面积之比为3∶1∶1∶1，说明分子中含有4种处于不同化学环境的氢原子，且个数之比为3∶1∶1∶1。(5)综上所述，A的结构简式为
。
答案：(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4 (5)
6．为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO2和 2.7 g 水； ②用质谱仪测定其相对分子质量，得到如图1所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示的核磁共振氢谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
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新人教2024版高考化学一轮复习第11章有机化学基础必修2+选修5第32讲认识有机化合物学案
