2023鲁科版新教材高中化学选择性必修3同步练习--第2节 有机化合物结构的测定.pdf
第2节 有机化合物结构的测定基础过关练题组一有机化合物分子式的确定1.（2 0 2 1江西赣州赣县三中月考）燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.2 m o l某燃后，测得生成1 7.9 2 L（标准状况下）二氧化碳，生成1 8 g水,则该烧的分子式为（）A.C2H6 B.C3H8 C.C iH io D.C8H运2.（2 0 2 2江西南昌二中第一次月考）某有机物在氧气中充分燃烧，生成的C OZ和H20的物质的量之比为1 :2,则下列说法中正确的是（）A.分子中C、H、0个数之比为1 ：2 ：3B.分子中C、H个数之比为1 ：2C.分子中可能含有氧原子D.此有机物的最简式一定为C H.3.（2 0 2 2湖南天壹名校联盟联考）某有机化合物的蒸气与足量氧气在点燃的条件下充分反应，生成4.48 L（已折算成标准状况）C OZ和5.4 g乩0。下列关于该有机化合物的说法正确的是（）A.该有机化合物的最简式一定为C H3B.该有机化合物只含碳氢两种元素C.该有机化合物中一定不含氧元素D.该有机化合物的分子式可能为C 2 H4.（2 0 2 2黑龙江哈师大附中期末）某混合气体由两种气态燃组成。2.2 4 L该混合气体完全燃烧后，得到4.48 L二氧化碳（气体已折算成标准状况）和3.6 g水。则这两种气体可能是（）A.OL 和 C 3H8 B.C H”和 C 3H4C.C 2 H1和 C 3H4 D.C 2 Hl 和 C 2 H6题组二不饱和度的计算及其应用5.下列化合物分子的不饱和度为4的是（）A.OCH=CH 2B.CH2=C H C=CHC.C H2=C HC H2C 16 .若燃分子中含有不饱和键，就具有不饱和度。其数值可表示为:不饱和度=碳碳双键数+环（除苯环外）数+碳碳三键数X 2+苯环数X 4,则有机物7 的不饱和度为（）A.8 B.7 C.6 D.5题组三有机化合物分子结构的确定7 .（2 0 2 1宁夏银川一中期中）有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你一种这样的有机混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是（）A.分离、提纯一确定分子式一确定实验式一确定结构式B .分离、提纯一确定实验式一确定分子式一确定结构式C.分离、提纯一确定结构式一确定实验式一确定分子式D.确定分子式一确定实验式一确定结构式一分离、提纯8 .A物质与（N H F e GOR溶液、硫酸以及K OH的甲醇溶液混合，在1 m in内溶液由淡绿色变为红棕色;能与浸水反应产生白色沉淀;与NaOH溶液共热的混合液中，加入稀HN0酸化,再加入A g NOs溶液,能产生淡黄色沉淀。A可能的结构是（）9 .某烧中碳原子和氢原子的个数比为3:4,不能与滨水反应却能使酸性K M n Oq溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与B n反应能生成两种一澳代物。该有机化合物可能是（）A CH=CCH：i1 0.现有分子式均为C 3H6。2的四种有机物A、B、C、D,且分子中均含甲基,把它们分别进行下列实验加以鉴另I J,实验记录如下:Na OH溶液银氨溶液新制CU(0H)2悬浊液金属钠A中和反应固体溶解产生氢气B有银镜生成加热后有砖红色沉淀产生氢气C水解反应有银镜生成加热后有砖红色沉淀D水解反应则A、B、C、D的结构简式分别为：A,B,C,D o1 1 .(20 21安徽芜湖期中联考)为测定某含C、H、。三种元素的有机物A的结构，进行如下实验。第一步，分子式的确定：燃烧分析实验:将一定量A置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成2.7 g乩0和4.4 g (：0消耗氧气3.36 L(标准状况下)，则有机物A中各元素的原子个数比A(C)：A(H):A(0)=o用质谱仪测得有机物A的相对分子质量为46,则该有机物的分子式是第二步，结构式的确定:经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如下:则A的结构简式为能力提升练题组有机化合物分子式、结构式的测定1.（20 22河南南阳一中月考）下列说法正确的是（）A.某有机物燃烧只生成 血和上0,且二者物质的量相等，则此有机物的组成为C凡B.一定压强下,L气态燃在足量的氧气中燃烧，将产生的气体通过浓硫酸后气体体积为七L,则生成的水蒸气的体积为（匕-份LC.相同质量的苯与C H-C C H-C H?，完全燃烧，消耗O2的质量相等D.标准状况下1.5 6 8 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀的质量为1 4 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，测得其增重8.6 8 g,该气体一定由等物质的量的C 3H6和C H20组成2.将6.8 g X完全燃烧生成3.6 g H20和8.9 6 L（标准状况下）C（）2。X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述正确是的10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0化学位移/ppmA.化合物X的摩尔质量为1 36B.化合物X分子中含有的官能团的名称为醴键、翔基C.符合题中X分子结构特征的有机物有1 种D.X分子中所有的原子在同一个平面上3.已知化合物A 中各元素的质量分数分别为C：37.5%,H：4.2%和 0:58.3%。请填空：(1)0.01 m o l A 在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L(标准状况)，则 A 的分子式是 o实验表明:A 不能发生银镜反应。1 m o l A 与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3m o l 二氧化碳。在浓硫酸催化作用下,A 与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明 A 分子中有4 个氢原子处于完全相同的化学环境。则 A 的结构简式是。在浓硫酸催化和适宜的反应条件下,A 与足量的乙醇反应生成B(C12H2OO7),B只有两种官能团,其数目之比为3：1。由 A 生成B 的反应类型是，该反应的化学方程式是 o(4)1分子A 失 去 1 分子水后形成化合物C,写出C 的两种可能的结构简式及其官能团的名称:O答案全解全析基础过关练1.C生成标准状况下二氧化碳的体积为17.92 L,则0.2 m o l烧中含碳原子物质的 量 为 L0.8 m o l,生成水的质量为18 g,0.2 m o l烧中含氢原子物质的量为M H）二*；X 2=2 m o l,所以1 m o l煌中含碳原子的物质的量为0.818 g/molm o l X 5=4 m o l,含氢原子的物质的量为2 m o l X5=10 m o l,该煌的分子式为CH o,故选C o2.C该有机物充分燃烧生成的CO 2和H20的物质的量之比为1 ：2,则原有机物中的C和H的物质的量之比为1：4,不能确定该有机物中是否含有0,则原有机物可能是甲烷、甲醇等;故选C。3.D根据燃烧产物可知，该有机化合物中一定含有C、H元素，但不确定是否含有0元素。该有机物中C、H原子的个数比为,4：8L：（5.4g）=i :故选22.4 L mol-1 18 g mol-1D o4.B 2.24 L该混合气体（即0.1 m o l）完全燃烧后，得到4.48 L二氧化碳和3.6 g水。二氧化碳的物质的量为0.2 m o l,水的物质的量为0.2 m o l,则平均化学式为C2H.1O CH 1和C3H 4若按1：1混合,平均化学式为C2H/符合题意。其他选项中气体无论以何种比例混合平均化学式都不为C2H 1。5.D 一个苯环的不饱和度为4,一个碳碳双键的不饱和度为1,一个碳碳三键的不饱和度为2,则四个选项中物质的不饱和度为4的是D项。6.A题述有机物分子中含4个碳碳双键、1个碳碳三键、2个环,因此其不饱和度为8o7.B有机混合物需先经过分离、提纯得到纯品，再利用元素定量分析确定实验式,然后测定相对分子质量确定分子式，最后利用波谱分析确定结构式,所以研究有机混合物一般采取的研究步骤是:分离、提纯一确定实验式一确定分子式一确定结构式，故选Bo8.D A物质与(N H j 2F e(S O j 2溶液、硫酸以及K O H的甲醇溶液混合，在1 m i n内溶液由淡绿色变为红棕色，说明A中含有硝基;能与滨水反应产生白色沉淀，说明A中含有酚羟基;向与NaO H溶液共热的混合液中，加入稀H NO 3酸化,再加入A g NO s溶液，能产生淡黄色沉淀，说明A中含有浪原子。只有D项物质符合要求，故D正确。9 .B该煌的最简式为C 3 H”,令其分子式为(C 3 H b其相对分子质量为7.5 X 16=120,12*3+4炉120,故止3,即分子式为C 9 H助不饱和度为4,因其不能与浸水反应却能使酸性K Mn O,溶液褪色,所以该烧中含有苯环，苯环的不饱和度为4,故苯环上的取代基为烷基。由于在铁存在时与B n反应能生成两种一澳代物，故苯环上应有两个取代基，且两个取代基处于对位，该煌的结构简式为10 .答案 C H3C H2C O O H C H 3 C H O H C H O H C 0 0 C H2C H3 C H 3 C O O C H 3解析 分子式为c3H的有机物的不饱和度为l o A物质能与NaO H溶液发生中和反应，能使新制的氢氧化铜悬浊液中固体溶解，还能与N a反应放出氢气，说明A为竣酸，故A应为C H3C H2C O O H；B与银氨溶液反应有银镜生成，能与金属钠反应产生氢气，说明B中既含有醛基，又含有羟基，故B应为C H3C H 0 H C H 0；C在NaO H溶液中可发生水解反应，说明其含有酯基，又可与银氨溶液发生银镜反应,说明其还含有醛基，故C应为H C 0 0 C H2C H3；D可发生水解反应，说明其含有酯基,其不能与银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液反应，即不含醛基，故D为C H3C O O C H3 011.答 案(1)2：6 ：1 (2)C 2H 6。(3)C H3C H20 H解 析(1)有机物 A 中含有(C)=(C 0 2)=44；：OS *1*当=0.14 m o l,即1.5 6 8 L(也就是0.0 7 m o l)该无色可燃气体完全燃烧生成100g/mol二氧化碳的物质的量为0.14 m o l,二氧化碳的质量为0.14 m o l X 4 4 g/m o l=6.16g,若用足量碱石灰吸收燃烧产物，测得其增重&6 8 g,水的质量为&6 8 g-6.16g=2.5 2 g,则H的物质的量为就扁X 2=0.28 m o l,则碳和氢的物质的量之比为1 ：2,该气体可能为乙烯，故D不正确。2.C 6.8 g X的物质的量吃广8go 0 5 m o l,6.8 g X完全燃烧生成3.6虱即136g/mol0.2 和标准状况下8.9 6 L(即0.4 m o l)C 0根据物质的量之比等于原子个数之比，再结合题图知X的分子式为C8H802OX的摩尔质量为13 6 g/m o l,故A错误;由题图结合分子式知,X中存在酯基,不存在醴键、跋基，故B错误;X的分子式为C8H802/X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比0 10 1,刚)=2/(比0)=2X 蓝。0 3 m o l,所以/?(O)=2T?(C O2)+/?(H2O)-/2(O2)X 2=2 X 0.1m o 1+2,7 g-2 X 336 L=0 0 5 m o 1,所以18 g/mol 22.4 L/molXC)：MH)：M0)=0.1：0.3 ：0.0 5=2：6 ：1。有机物 A 的实验式为 C 2H 6。,而有机物A的相对分子质量为4 6,所以有机物A的分子式为C2H60O(3)其核磁共振氢谱中有3组峰，说明分子中含有3种氢原子，所以A为C H3C H20 HO能力提升练1.C不能确定该有机物中是否含0,故A不正确;不能计算水蒸气的体积，故B不正确;苯和C H三C C H=C H：的最简式相同，故含碳量和含氢量相同,当相同质量时碳元素和氢元素的质量相同，故消耗氧气的量相同，故C正确;产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀的质量为1 4 g,白色沉淀是碳酸钙,碳酸钙的物质的量为c为 3 ：2 ：2 ：1,X 分子中含有一个苯环且苯环上只有一个取代基,且存在XoC()CH3结构，符合结构特征的有机物的结构简式为，只 有 1 种，故 C正确;X分子中存在甲基，所有原子不可能共平面，故 D错误。CH.COOHHOCCOOH3 .答 案(l)C6H807(2)CH.COOHCH.COOHCH2COOC2H5HOCCOOH浓硫酸H()CCOOCH-,酯化反应（或取代反应）CH2c()OH 4-3 C2H5O HCH.COOCoH+3 H20CHCOOH()CCH,CCOOH()CCOOHCH2cO O H，碳碳双键、竣 基 C H 2cO O H，酯基、竣基（其他合理答案均可）解析 根 据 A中 C、H、0三种元素的质量分数可以确定其实验式为C6H再结合0.0 1 m o l A充分燃烧消耗O2 的体积为L 0 1 L（标准状况）可知,1 m o l A约消耗 4.5 m o l 0 刀可确定A的分子式为C 6 H 8。7。（2）1 m o l A与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3 m o l 二氧化碳，则 1 m o l A中含有 3 m o l 装基。在浓硫酸催化作用下,A与乙酸可发生酯化反应，说明A中含有醇羟基。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢原子处于完全相同的化学环境，可确CH,C()()HI H O C C O O H定A的结构简式为。在浓硫酸催化和适宜的反应条件下,A与足量的乙醇发生酯化反应生成(4)1分子A失去1分子水后形成化合物C,由于A中含有3个竣基和1个羟基，可以发生酯化反应,羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子，在浓硫酸、加热条件下A可以发生消去反应。
