第2课时 有机物分子式与分子结构的确定
课后篇巩固提升
基础巩固
1.乙醇和二甲醚属于同分异构体,其结构简式分别为:
和
A.李比希元素分析仪 C.核磁共振仪
D.质谱仪
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的( )
B.红外光谱仪
解析二者均含C、H、O元素,则元素分析仪显示出的信号完全相同,A项正确;二甲醚和乙醇含有的官能团不同,红外光谱信号不同,B项错误;二者含有的H原子的种类和性质不同,核磁共振氢谱信号不同,C项错误;二者的相对分子质量相等,质谱法测定的最大质荷比相同,但信号并不完全相同,D项错误。 答案A 2.下列有机物中,核磁共振氢谱不止一个峰的是( ) A.乙烷
B.甲醛
C.苯
D.甲苯
解析乙烷分子只有一种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,A项不符合题目要求;甲醛分子只有一种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,B项不符合题目要求;苯分子只有一种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱只有一个峰,C项不符合题目要求;甲苯分子有4种化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有4个峰,D项符合题目要求。 答案D 3.下列说法正确的是( )
A.根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团 B.甲烷、乙烯和苯在工业上都通过石油分馏得到 C.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
D.核磁共振氢谱能反映出有机物中不同环境氢原子的种类和个数
解析有机物分子中不同的化学键或官能团的吸收频率不同,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,可以初步判断有机物中具有哪些基团,A正确;石油分馏得到烷烃,苯通常由煤的干馏获得,乙烯通过石油分馏产品裂解获得,B错误;煤的气化可以生成CO、氢气,液化可得到甲醇等,都为化学变化,C错误;核磁共振氢谱能反映出有机物分子中不同环境氢原子的种类,D错误。 答案A
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.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量 C.燃烧法是研究确定有机物元素组成的有效方法之一
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 答案B 5.某烃分子中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度是2.59 g·L-1,其分子式为( ) A.C2H6 解析 B.C4H10
C.C5H8 D.C7H8
=2∶5,其实验式为C2H5,M=ρVm=2.59 g·L-1×22.4 L·mol-1≈58 g·mol-1,(24+5)n=58,n=2,
故其分子式为C4H10。 答案B 6.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∶3 B.分子中C、H个数比为1∶2 C.该有机物的相对分子质量为14 D.该分子中肯定不含氧原子
解析根据生成等物质的量的CO2和H2O,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,也不能确定其相对分子质量。 答案B 7.如图是某有机物的核磁共振氢谱,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3 C.CH3CH2CH2OH
D.CH3CH2COOH
解析由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有4种化学环境不同的氢原子,这4种不同化学环境的氢原子个数比为2∶1∶2∶3,C项符合题目要求。 答案C 8.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。
回答下列问题:
(1)A装置分液漏斗中盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式: 。 (2)C装置中CuO的作用是 。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称 ,它的作用是 。 (4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? 。
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为 。 (6)要确定该有机物的分子式,还需要测定
。
解析本实验使用燃烧法测定有机物的组成,该实验装置按照“制氧气→干燥氧气→燃烧有机物→吸收水→吸收二氧化碳”排列。实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量,根据二氧化碳的质量可求C元素的质量,由水的质量可求得H元素的质量,结合有机物的质量可求出O元素的质量,由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比,从而确定实验式,若要再进一步确定有机物的分子式,还需知道该有机物的相对分子质量。 答案(1)H2O2溶液(或H2O) 2H2O2
2H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑)
(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O (3)碱石灰或氢氧化钠 吸收CO2 (4)测得有机物中含氢量增大 (5)CH2O (6)有机物的相对分子质量
能力提升
9.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( ) A.2,2,3,3-四甲基丁烷 C.3,4-二甲基己烷
B.2,3,4-三甲基戊烷
D.2,5-二甲基己烷
解析写出题中各项物质的结构简式,分析有几种不同化学环境的氢原子,从而确定有几组峰。A项中物质有1种化学环境的氢;B项中物质有4种化学环境的氢;C项中物质有4种化学环境的氢;D项中物质有3种化学环境的氢。 答案D 10.用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式为( ) A.CH3—O—CH2—CH3 C.CH3CH2CH2OH
D.C3H7OH
B.
解析三个峰说明有三种不同化学环境的氢原子,且这三种不同化学环境的氢原子个数比为1∶1∶6,只有B项符合。D项中物质具体结构不明,可能是CH3CH2CH2OH,也可能是
。
高二化学选修5 有机物分子式与分子结构的确定 习题及解析
