《2018-2019学年高中化学 第一章 认识有机化合物 第四节 第2课时《元素分析与相对分子质量的测定 分子结构的鉴定》习题跟踪演练 新人教版选修5》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中化学 第一章 认识有机化合物 第四节 第2课时《元素分析与相对分子质量的测定 分子结构的鉴定》习题跟踪演练 新人教版选修5（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时元素分析与相对分子质量的测定 分子结构的鉴定基础过关一、有机物元素分析和分子式的确定1某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为12，下列说法正确的是()A分子中C、H、O个数之比为123B分子中C、H个数之比为14C分子中不含有氧原子D此有机物的最简式为CH4答案B2验证某有机物属于烃，应完成的实验内容应是()A只需测定分子中C、H原子个数之比B只要证明其完全燃烧的产物只有H2O和CO2C只需测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量之比D测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量答案D解析验证某有机物属于烃需证明该有机物只含有C、H两种元素，选项D所
2、述能满足该要求。3某化合物由碳氢两种元素组成，其中含碳的质量分数为85.7%，在标准状况下，11.2 L此气态化合物的质量为14 g，则该化合物的分子式为()AC2H4 BC2H6 CC3H6 DC4H8答案A解析由已知条件可以求出该化合物的摩尔质量：M28 gmol1，由含碳量及含氢量可知：N(C)2，N(H)4，所以分子式为C2H4。4标准状况下1 mol某烃完全燃烧时，生成89.6 L CO2，又知0.1 mol此烃能与标准状况下4.48 L H2加成，则此烃的结构简式是()ACH3CH2CH2CH3BCH3CCCH3CCH3CH2CH=CH2DCH2=CHCH=CHCH3答案B解析由题
3、意知：n(CO2)4 mol，该烃含4个碳原子；由0.1 mol该烃可与0.2 mol H2加成可知结构中有一个三键或两个碳碳双键，可排除选项A、C，根据碳原子数排除D项。二、有机物结构式的确定5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燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法C核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量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C解析核磁共振氢谱确定的是等效氢的种类和数量，C选项错误。6二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或
4、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利用核磁共振氢谱答案B解析质谱是用于测定相对分子质量的。7某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图中有CH键、OH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()ACH3CH2OCH3 BCH3CH(OH)CH3CCH3CH2CH2CH2OH DCH3CH2CHO答案C解析A项中无OH键，故错误；B的相对分子质量为60，故错误；D选项中无CO键和OH键，故错误。8科学家最近在100 的低温下合成了一种烃X，红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的
5、化学环境没有区别，根据分析，绘制了该分子的球棍模型如图所示。下列说法中不正确的是()A该分子的分子式为C5H4B该分子中碳原子的化学环境有2种C该分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上D该分子中只有CC键，没有键答案D解析由题图所示可知该烃的分子式为C5H4，碳原子化学环境有2种(中间和上下碳原子不同)，碳原子所成化学键数目(以单键算)为4，但上下碳原子只和3个原子相连，所以碳和碳中间应该有双键。9燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O，由此得出的结论不正确的是()A该有机物分子的结构简式为CH3CH3B该有机物中碳、氢元素原子数目之比为13C该有机物分子
6、中不可能含有双键D该有机物分子中可能含有氧原子答案A解析n(有机物)n(CO2)n(H2O)0.1 mol0.2 mol0.3 mol123，所以n(有机物)n(C)n(H)126，故有机物的分子式为C2H6Ox。三、核磁共振氢谱的应用10核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振图中坐标的位置(化学位移，符号为)也就不同。现有一物质的核磁共振氢谱如图所示：则该物质可能是下列中的()ACH3CH2CH3 BCH3CH2CH2OHCCH3CH2CH2CH3 DCH3CH2CHO答案B11在核磁共振氢谱中出现两组峰，
7、其氢原子个数之比为32的化合物为()答案D解析因为在核磁共振氢谱中出现两组峰，说明该有机物分子中处在不同化学环境中的氢原子有两种，且根据题意这两种氢原子个数之比为32，分析四个选项：A项中处在不同化学环境中的氢原子有2种，其个数比为62，不合题意；B项如图所示：，氢原子有3种，其个数比为311，不合题意；C项如图所示：，氢原子有3种，其个数比为628，不合题意；D项如图所示：，氢原子有2种，其个数比为32，符合题意。12下列化合物的1HNMR谱图中吸收峰的数目不正确的是()答案A解析A有两个对称轴，有3种等效氢原子，有3组峰；B有一个对称轴，有5种等效氢原子，有5组峰；C中要注意单键可以转动，
8、因此左边两个甲基是相同的，右边3个甲基也是相同的，因此有3种等效氢原子，有3组峰；D中有一个对称中心，因此有4种等效氢原子，有4组峰。能力提升13为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：(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 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是 。(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 。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式： 。(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不同的峰值(信号)，根据峰值(信号
9、)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图1所示：经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式为 。答案(1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH解析(1)根据题意有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(O2)0.3 mol20.2 mol20.1 mol，则N(C)N(H)N(O)n(C)n(H)n(O)261，其实验式为C2H6O。
10、(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46m46，即m1，故其分子式为C2H6O。(3)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。(4)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。14有A、B两种有机物，按要求回答下列问题：(1)取有机物A 3.0 g，完全燃烧后生成3.6 g水和3.36 L CO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式 。(2)有机物B的分子式为C4H8O2，其红外光
11、谱图如下，试推测该有机物的可能结构： 。答案(1)C3H8O(2)CH3COCH2OCH3、CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3解析(1)实验式C3H8O相对分子质量：Mr(A)30260Mr(C3H8O)n60，n1，故分子式为C3H8O。(2)根据谱图所示，该有机物有下列特征基团：不对称CH3、C=O、COC，结合分子式C4H8O2可知，该有机物可能为酯或含羰基的醚。有如下几种结构：、CH3CH2COOCH3、 CH3COOCH2CH3。思维启迪利用红外光谱可知有机物中含有的化学键或官能团的种类，利用核磁共振氢谱可测知有机物中氢原子的种类，二者结合可推测有机物的结构。拓展探究
12、15三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，它有毒，不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高达66.67%，氢元素的质量分数为4.76%，其余为碳元素。它的相对分子质量大于100，但小于150。试回答下列问题：(1)分子式中原子个数比N(C)N(H)N(N) 。(2)三聚氰胺分子中碳原子数为 ，理由是 (写出计算式)。(3)三聚氰胺的分子式为 。(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为 。答案(1)122(2)3N(C)，即2.4N(C)3.6，又N(C)为正整数，所以N(C)3(3)C3H6N6(4) 解析(1)N(C)N(H)N(N)122。(2)N(C)，即2.4N(C)3.6，又N(C)为正整数，所以N(C)3。(3)因为N(C)N(H)N(N)122，又N(C)3，所以，分子中N(C)、N(H)、N(N)分别为3、6、6。(4)核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰，说明是对称结构，这6个H原子的环境相同，又碳为四价元素，氮为三价元素，六元环中C、N各有3个原子交替出现。
