高中化学（必修三）第二章确定有机化合物的实验式与分子结构练习题

高中化学（必修三）第二章确定有机化合物的实验式与分子结构练习题 （含答案解析） 学校:___________姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．下列说法不正确的是（ ） A．NH4+中质子数和电子数相等 B．乙醇比乙二醇的沸点低 C．乙炔与苯的实验式均为 CH D．过氧化钠与过氧化氢中均含有非极性键 2．下列说法不正确的是（ ） A．元素分析仪可同时对有机物中碳、氢、氧、硫等多种元素进行分析，其特点是样品量小，速度快 B．可用蒸馏法分离提纯沸点相差较大的液态有机混合物 C．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 D．可用质谱法测定有机物分子中的官能团 3．某有机物在O2中充分燃烧，生成36g水和44gCO2，则该有机物的组成必须满足的条件是（     ） A．分子式一定是CH4 B．分子式一定是CH4O C．分子式可能是CH4或CH4O D．以上说法均不正确 4．采用现代仪器分析方法，可以快速、准确地测定有机化合物的分子结构。某有机化合物的谱图如下，推测其结构简式为（ ） A． B． C． D． 5．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为（ ） A．CH3OCH2CH3 B．CH3CH2OH C．CH3CHO D．CH3CH2CH2COOH 6．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是（ ） A．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式 B．质谱仪能根据质荷比最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量 C．红外光谱能测出有机物分子中的基团种类 D．对有机物进行核磁共振分析，能得到4组峰，且峰面积之比为1：1：3：3 7．我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿茎叶中含抗疟疾的物质——青蒿素而荣获2015年诺贝尔奖。科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚。 下列说法正确的是（ ） A．研究青蒿素结构的基本步骤：分离、提纯→确定分子式→确定结构式 B．元素分析仪可以确定青蒿素的分子式为C15H22O5 C．核磁共振氢谱中双氢青蒿素8组峰 D．上述分子的空间结构可用X射线衍射测定 8．波立维是国家引进的新药，它给中风、心肌梗死等疾病患者带来福音。波立维属于硫酸氢盐，它的结构如图所示。下列关于它的说法正确的是（ ） A．该物质的化学式为 B．1该物质最多可与6氢气反应 C．波立维能发生水解反应 D．该有机物可以发生氧化、还原、加成、取代、消去反应 9．木糖醇的代谢不受胰岛素调节，可作为糖尿病患者的甜味剂，其结构简式如图所示。 下列说法错误的是（ ） A．木糖醇的分子式为 B．木糖醇是葡萄糖的同系物 C．木糖醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．1mol木糖醇与足量的金属Na反应可生成 10．下列各组化合物中，不论两者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量、生成水的质量或CO2的质量不变的是（ ） A．CH4　C2H6 B．C2H6　C3H6 C．C2H4　C3H6 D．C2H4　C3H4 11．烃A分子的立体结构如图(其中C、H元素符号已略去)所示，因其分子中碳原子排列类似金刚石，故名“金刚烷”。下列关于金刚烷的说法错误的是（ ） A．每个分子中有4个结构 B．每个分子中有4个由六个碳原子构成的碳环 C．金刚烷的分子式是C10H14 D．金刚烷的一氯代物有2种 12．X和Y是合成新型香料Z的原料，其结构简式如下。下列说法错误的是（ ） A．X和Y互为同系物 B．Y的分子式为 C．Z分子苯环上的一溴代物只有3种 D．Z与足量加成得到的分子有2个手性碳 13．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1：1，由此可以得出的结论是（ ） A．该有机物分子中C：H：O原子个数比为1：2：1 B．该有机物是烃，C：H原子个数比为1：2 C．有机物必定含O D．无法判断有机物是否含O 二、计算题 14．牛胰岛素中硫元素的含量为3.355%，经测定它的分子中只含有6个硫原子，计算牛胰岛素的相对分子质量_____________。 三、多选题 15．某化合物的结构(键线式)、球棍模型以及该有机分子的核磁共振氢谱图如图： 下列关于该有机化合物的叙述正确的是 A．该有机化合物中不同化学环境的氢原子有3种 B．该有机化合物属于芳香族化合物 C．键线式中的E t代表的基团为 D．1mol该有机化合物完全燃烧可以产生 四、填空题 16．有机物X是一种重要的有机合成中间体，用于制造塑料、涂料和黏合剂等高聚物。为研究X的组成与结构，进行如下实验： (1)将10.0gX在足量O2中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2g，KOH浓溶液增重22.0g。该有机物X的实验式为____。 (2)有机物X的质谱图如图所示，该有机物X的相对分子质量为____。 (3)经红外光谱测定，有机物X中含有醛基；有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰，峰面积之比为3∶1。该有机物X的结构简式为____。 参考答案： 1．A 【详解】试题分析：A、NH4+中质子数为11，电子数为10，错误；B、乙二醇的相对分子质量大于乙醇，沸点增大，正确；C、乙炔的分子式为C2H2，苯的分子式为C6H6，实验式都是CH，正确；D、过氧化钠与过氧化氢中氧原子之间形成非极性键，正确。 考点： 本题考查原子结构、有机物的沸点变化规律、实验式以及化学键。 2．D 【详解】A．元素分析仪可对有机物质中C、H、N、S元素的含量进行定量分析测定, 无论是分析的精确度，还是分析速率都已达到很高的水平，其特点是样品量小，速度快，A正确； B．蒸馏法是指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的方法，适用于分离沸点相差较大的液态混合物，B正确； C．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，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息，C正确； D．质谱法只能测定有机物分子的相对分子质量，不能确定分子中含有的官能团，D错误； 故选D。 3．C 【分析】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：=1：2，则确定有机物分子中C、H个数之比为1：4，有机物可能是CH4，也可能是CH4O。 【详解】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：=1：2，则确定有机物分子中C、H个数之比为1:4，不能确定是否含有氧元素，则有机物可能是CH4，也可能是CH4O，故选：C。 4．B 【详解】由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子，符合该条件的由B、D两个选项，由质谱图可知该有机物的相对分子质量为46，则B选项符合题意；答案为B。 5．B 【分析】根据图中信息得到该有机物A的质荷比为46，有三种位置的氢。 【详解】A．CH3OCH2CH3质荷比为60，而有机物A质荷比为46，故A不符合题意； B．CH3CH2OH质荷比为46，有三种位置的氢，与题中信息一致，故B符合题意； C．CH3CHO质荷比为44，有两种位置的氢，与题中信息不一致，故C不符合题意； D．CH3CH2CH2COOH质荷比为88，有四种位置的氢，与题中信息不一致，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 6．C 【详解】A．李比希的元素分析仪只能测出元素种类，不能确定有机物的结构简式，A项错误； B．质谱仪能根据质荷比最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，B项错误； C．不同的基团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以确定有机物中的基团，C项正确； D．有机物含有3种化学环境不同的氢原子，且峰面积之比为1：1：6，D项错误。 故选C。 7．D 【详解】A．研究有机物一般步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，根据元素定量分析确定实验式、再测定相对分子质量确定分子式，最后通过波谱分析确定结构式， A错误； B．利用元素分析仪可以确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素，B错误； C．双氢青蒿素分子内有14种氢原子，核磁共振氢谱中双氢青蒿素14组峰，C错误； D．分子的空间结构可用X射线衍射测定，D正确； 答案选D。 8．C 【详解】A.由题图结构知化学式为，A错误； B.酯基不能与氢气反应，所以1该物质最多可与5氢气反应，B错误； C.波立维分子中含有酯基、碳氯键，两种官能团均能发生水解反应，C正确； D.该有机物不能发生消去反应，D错误； 答案选C。 9．B 【详解】A．根据木糖醇的结构可知，其分子式为C5H12O5，A正确； B．葡萄糖的分子式为C6H12O6，与木糖醇的分子式相差一个CO，不是同系物，B错误； C．木糖醇中含有羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，C正确； D．1mol木糖醇中有5mol羟基，1mol羟基与Na反应生成0.5molH2，所以1mol木糖醇与足量钠反应可产生2.5molH2，D正确； 故答案选B。 10．C 【分析】最简式相同的烃不论以什么比例混合，只要总质量一定，碳的质量不变，氢的质量也不变，即消耗O2的量、生成水的量及生成CO2的量均不变。 【详解】A．CH4、C2H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，A错误； B．C2H6、C3H6的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，B错误； C．C2H4、C3H6的分子式不相同，但二者最简式相同，符合题意，C正确； D．C2H4、C3H4的分子式不相同，最简式也不相同，不符合题意，D错误； 故合理选项是C。 11．C 【详解】A．由金刚烷的键线式结构可知，金刚烷由碳原子和氢原子构成，因而属于烃；从结构可看出，金刚烷有两类不同环境的碳原子，它们分别是6个-CH2-和4个，A正确； B．分子中存在4个由碳原子构成的六元环，B正确； C．根据前面判断出碳原子数为10及每类碳原子所连接的氢原子个数，可得氢原子数为4×1+6×2=16，则金刚烷的分子式是C10H16，C错误； D．由于金刚烷的碳原子类型只有2种，则氢原子的类型也是2种，故它的一氯代物只有2种，D正确； 故答案选C。 12．C 【详解】A．X和Y都含有1个苯环、1个羟基，1个羧基，分子组成相差2个−CH2−原子团，因此两者互为同系物，故A正确； B．根据Y的结构简式得到Y的分子式为，故B正确； C．Z分子苯环上有对称性，但两个苯环没有对称性，因此该分子苯环上的一溴代物有6种，故C错误； D．Z与足量加成得到的分子有2个手性碳， ，用“*”标记的碳原子为手性碳原子，故D正确。 综上所述，答案为C。 13．D 【详解】有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和二氧化碳的物质的量之比为1:1，只能判断有机物含有碳元素和氢元素，且C和H原子个数之比是1:2，不能确定是否含有氧元素，因为氧元素可能来自有机物，也可能来自氧气，所以不能确定是烃还是烃的含氧衍生物，也就不能确定是只含C、H两种元素，还是C、H、O三种元素，故ABC说法都不准确，只有D正确，故答案选D。 14．5734 【详解】设牛胰岛素的相对分子质量为M，则根据题意得： ，解得M=5734，故答案为：5734。 15．CD 【详解】A．由题图可知，该有机化合物分子的核磁共振氢谱图中有8组峰，故含有8种化学环境的H原子，A错误； B．根据该有机化合物的键线式可知分子中不含苯环，不属于芳香族化合物，B错误； C．由键线式及球棍模型可知，E t代表，C正确