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1、2023届高三化学140分突破精品资料第7讲 确定有机物分子结构的一般方法【知能整合】1 有机物分子结构确实定化学方法由于有机化合物中存在同分异构现象，除少数的分子式只对应一种结构外，一般一种分子式对应有多种结构。我们常从以下两方面确定其结构：(1)根据有机物的特殊反响，确定物质分子中的官能团，从而进一步确定其结构。常见有机物中，能使酸性高锰酸钾溶液褪色的烃类物质有烯烃、炔烃、苯的同系物；能与溴水产生白色沉淀有机物是苯酚；能发生与银氨溶液或新制Cu(OH)2反响的物质有醛类、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等；能与碳酸钠反响产生气体的有机物是羧酸。(2) 有机物实验式确实定实验式(又叫最简式)是
2、表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。假设有机物分子中 w(C)a%、w(H)b%、w(O)c%，那么：N(C) : N(H) : N(O)，即可得到实验式。实验式也可以通过燃烧产物的物质的量等方法确定。确定实验式前必须先确定元素的组成，如某有机物完全燃烧的产物只有 CO2 和 H2O，那么其组成元素可能为C、H 或 C、H、O；假设燃烧产物 CO2 中的碳元素的质量和燃烧产物 H2O 中氢元素的质量之和等于原有机物的质量时，那么原有机物组成中不含O元素。(3)确定有机物分子式和结构式的过程可简单归纳如下：2 有机物分子结构确实定物理方法(波谱法)化学方法以官能团的特征反映为根
3、底，鉴定出官能团，还要制备它的衍生物以进一步确认其结构。当化合物结构比拟复杂时，往往要消耗大量时间。物理方法波谱法具有微量、快速、准确、信息量大等特点。(1)质谱可快速、准确测定有机物的相对分子质量。(2)红外光谱可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振氢谱可推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的数目之比。【典型例析】例1：某有机物 A 的式量为 128。 (1)假设 A 物质中只含有碳、氢、氧三种元素，且 A 分子中含有一个酯的结构，那么 A 的分子式为_，结构简式为_(任写出一种)。(2)假设 A 物质中只含有碳、氢、氮三种元素，且 A 分子中氮原子数目最少，那么 A
4、的分子式为_，假设 A 分子中有一个由氮原子和其他碳原子形成的六元环，那么 A 的结构简式为_(任写一种)。变式训练：某有机物仅含C、H、N三种元素，其相对分子质量不超过200，其中氮元素的质量分数为10.85，以下关于该有机化合物的说法正确的选项是A可能是芳香烃 B不可能是芳香族化合物C该物质的熔点较高 D分子结构中可能只含有单键例2：A是烃，B是烃的含氧衍生物，A、B均为常见的有机物。由等物质的量A和B组成的混合物0.05 mol在0.125 mol O2中恰好完全燃烧生成0.1 mol CO2和0.1 mol H2O。试答复以下问题：混合物中A、B的组合可能有_种。另有一种组合的A和B，
5、以任意比混合，且物质的量之和为a mol。假设耗氧量一定，那么A、B的分子式分别是A_，B_，耗氧量为_mol用a表示。假设生成的CO2和H2O的物质的量一定，那么A、B的分子式分别是A_，B_。假设生成CO2的量为定值，那么生成物H2O的质量范围为_用a表示。变式训练：现有0.1 mol某有机物A在8.96 L O2中充分燃烧后，气体体积变为6.72 L，通过足量碱石灰吸收后剩余2.24 L(气体体积均在标准状况下测定)。(1)燃烧后所得混合气体中CO2的物质的量为_，2.24L剩余气体可能是_或_；(2)假设A是烃，其化学式可能是_或_；假设A是烃的衍生物，其化学式可能是_或_。(3)假设
6、A由丁醛C4H8O与气体B等物质的量混合得到，那么气体B的化学式为_。例3：胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现：A 的相对分子质量不超过150；A中C、O的质量分数分别为：w(C)80.60%，w(O)11.94%，完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息，填写以下内容：(1)A的摩尔质量为 。(2)光谱分析发现A中不含甲基(CH3)，苯环上的一氯取代只有2种；1molA与足量溴水反响，最多消耗3molBr2。A的结构简式为 。(3)A的一种同分异构体中，苯环上含有两个取代基，取代基位置与A相同，且能发生银镜反响。符合条件的A的同分异构体的结构
7、简式 。上述A的一种同分异构体发生银镜反响的化学方程式 。变式训练：有机物A与乙酸无论以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧后产生的水的质量也一定，试答复：(1)假设A与乙酸相对分子质量相等，且既能发生银镜反响又能发生酯化反响，那么A的结构简式为_。(2)假设A由四种元素形成的两种官能团组成，相对分子质量与乙酸相等，且分子中氢原子都不与碳原子相连，那么A的结构简式为_。(3)假设A分子中C、H元素质量分数之和为86.67%，其余为O，且A的相对分子质量小于200，那么A的分子式为_。如果A分子每个碳原子都到达饱和，且能与金属钠反响产生氢气，那么A的结构简式为_。【当堂反响】11mol仅含C、H
8、、O三种元素的有机物A在稀硫酸中水解生成1molB和1molC。B分子中N(C)N(H)45，135Mr(B)140；C与B分子中C原子数相同，且Mr(B)Mr(C)2。(1)C的分子式为 ，A的摩尔质量为 ；(2)B的分子具有高度对称性，苯环上的一氯取代物只有一种。B能与金属Na反响但不能与NaOH反响。写出B的结构简式 ；(3)C有多种同分异构体，其中属于酯类的同分异构体有 _种；(4)C分子中苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯取代物有两种。写出A的结构简式 。2A、B、C都是含C、H、O、N四种元素的有机化合物。1molA隔绝空气经加热分解后得到1molB和1molCO2，且有机物的质量
9、减少了29.53%，B是天然蛋白质水解的最终产物，经红外光谱分析得知，B分子结构中不含甲基，除-COOH外，还含有一个-OH。C属于硝酸酯类化合物，又是B的同分异构体。答复以下问题：(1)A的相对分子质量是_；(2)B的结构简式是_；(3)C可能的几种结构简式是_。3有机物分子中的烯键可发生臭氧分解反响，例如：RCHCHCH2OHRCHOOCHCH2OH。A的局部性质如以以下图所示：试根据上述信息结合所学知识写出A的结构简式。4碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。(1)A的分子式是 。(2)A有2个不同的含氧官能团，其名
10、称是 。(3)一定条件下，A与氢气反响生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。A的结构简式是 。A不能发生的反响是(填写序号字母) 。a取代反响 b消去反响 c酯化反响 d复原反响(4)写出两个与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式： 。(5)A还有另一种酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反响的化学方程式是 。(6)环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反响：nnOHCH2CH2OHnHClB也能与环氧氯丙烷发生类似反响生成高聚物，该高聚物的结构简式是 。5充分燃烧一含碳、氢、氧
11、的有机物，消耗O2和生成CO2的体积比为54，那么此类有机物最简化的通式可表示为_；其中相对分子质量最小的物质的化学式为_；这类有机物充分燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比为11，且能发生水解反响的物质其分子式为_，该有机物能发生水解反响的同分异构体结构简式有_。【课后稳固】1以下有机物的同系物中，完全燃烧产生的水和二氧化碳的物质的量之比恒定的是饱和一元醇，饱和一元醛，饱和一元羧酸，饱和一元醇和饱和一元羧酸生成的酯，乙炔的同系物，苯的同系物。A B C D2某气态化合物 X 含有 C、H、O 三种元素，现以下条件： X 中碳元素的质量分数； X 中氢元素的质量分数； X 在标准状况下的体积
12、； X 气体对氢气的相对密度； X 的质量。欲确定该化合物的分子式时，所需的最少条件是A B C D3由两种有机物组成的混合物，在一定温度和压强下完全汽化为气体。在相同的温度和压强下，只要混合气体的体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的，符合这种情况不可能是 A乙醇C2H6O和丙烯酸C3H4O2 B苯C6H6和苯甲酸C7H6O2C丙醛C3H6O和甘油C3H8O3 D丙酮C3H6O和丙二醇C3H8O24烷烃分子可以看作由以下基团组合而成：CH3、CH2、。如某烷烃分子中同时存在这四种基团，那么该烷烃最少含有的碳原子数应是A6 B7 C8 D1051 mol某烃X能与2 mol Cl2完全加成得到Y，1 mol Y能与4 mol Cl2完全取代得到Z，那么X的结构简式可能是ACH2CH2 BCHCH CCHCCH3 DCH2CHCl6某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如以以下图所示，以下说法中错误的选项是A由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键B由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1：2：3C仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D假设A
