2019高中化学 第一章1.4.2 元素分析相对分子质量的测定和分子结构的鉴定课后作业 新人教版.doc

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1、11.4.21.4.2 元素分析相对分子质量的测定和分子结构的鉴定元素分析相对分子质量的测定和分子结构的鉴定课后作业作业时限：45 分钟 作业满分：100 分一、选择题(每小题 5 分，共 50 分)1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2下列化合物分子，在核磁共振氢谱图中能给出三种信号峰的是( )ACH3CH2CH33质子核磁共振谱(PM

2、R)是研究有机物结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在 PMR 谱中都给出了相应的峰(信号)。峰的强度与结构中的H 原子数成正比，例如乙酸分子的 PMR 谱中有两个信号峰，其强度比为 31。现有某化学式为 C3H6O2的有机物的 PMR 谱有三个峰，其强度比为 321，则该有机物的结构简式不可能是( )ACH3CH2COOH BCH3COOCH3CHCOOCH2CH3 DCH3COCH2OH4.某气态有机物 X 含 C、H、O 三种元素，已知下列条件，现欲确定 X 的分子式，所需的最少条件是( )X 中含碳质量分数X 中含氢质量分数2X 在标准状况下的体积质谱确定

3、 X 的相对分子质量X 的质量A BC D5某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下：该有机分子的核磁共振波谱图如下(单位是 ppm)：下列关于该有机物的叙述正确的是( )A该有机物不同化学环境的氢原子有 6 种B该有机物属于芳香化合物C键线式中的 Et 代表的基团为CH3D该有机物在一定条件下能够发生消去反应6某混合气体由两种气态烃组成，2.24 L 该混合气体完全燃烧后，得到 4.48 L 二氧化碳(气体已折算为标准状况)和 3.6 g 水，则这两种气体可能是( )ACH4和 C3H8 BCH4和 C3H4CC2H4和 C3H4 DC2H4和 C2H67在 120条件下，3.7 g 某有机物

4、(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后，将所得气体先通过浓 H2SO4，浓 H2SO4增重 2.7 g，再通过碱石灰，碱石灰增重 6.6 g，对该有机物进行核磁共振分析，谱图如下图所示：3则该有机物可能是( )AHCOOCH2CH3 BCH3CH2CCHCCH3CH2OH DCH2=CHCH38现有一物质的核磁共振氢谱如下图所示。则可能是下列物质中的( )答案1C 当有机物热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大时，可用蒸馏法提纯液态有机混合物；将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，通过无机物的质量可以推算出组成该有机物元素原子的质量分数；核磁共振氢谱通常用于分析有机物分

5、子中几种不同类型的氢原子及它们的数目，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。2B 有机物中含有几种不同类型的氢原子，在核磁共振氢谱上就能出现几种信号峰，现题给有机物在核磁共振氢谱中有三种信号峰，这表明有机物分子中含有 3 种不同类型的氢原子。3B 在 PMR 谱中，等性氢原子都给出了相应的峰(信号)，峰的强度与结构中的 H 原子数成正比。因此 PMR 谱有三个峰说明有三种化学环境不同的氢原子，而且其个数比为321。4B 若确定 X 的分子式，至少需要如下条件：C、H、O 三种元素中两种元素的质量分数、再结合 X 的相对分

6、子质量求得 C、H、O 的原子个数比。45D A 项，由谱图可知有 8 种不同环境的氢原子，A 错；B 项，由键线式可看出，该物质中无苯环，不属于芳香化合物，B 错；C 项，Et 为CH2CH3，C 错。6B n(C)0.2 mol，4.48 L 22.4 Lmol1n(H)20.4 mol，3.6 g 18 gmol1n(混合物)n(C)n(H)124。所以该混合气体的平均分子式为 C2H4。符合题意的组合只有 B 选项。7A 浓 H2SO4吸水，增重的质量即为 H2O 的质量为 2.7 g，计算得m(H)0.3 g，n(H)0.3 mol；碱石灰吸收 CO2，则 CO2的质量为 6.6 g

7、，计算得m(C)1.8 g，n(C)0.15 mol；根据以上数据可计算得m(O)3.7 g0.3 g1.8 g1.6 g，n(O)0.1 mol。此有机物中 C、H、O 原子个数之比为 0.150.30.1，即 362，只有 A 选项正确，且 A 选项中氢原子共有三类，对应核磁共振氢谱中有三个峰。ACH3CH2CH3BCH3CH2CH2OHDCH3CH2CHO9有机物 X 完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，元素组成分析发现，该物质中碳元素的质量分数为 60.00%，氢元素的质量分数为 13.33%，它的核磁共振氢谱有 4 组明显的吸收峰。下列关于有机物 X 的说法不正确的是( )A含有 C、H

8、、O 三种元素B相对分子质量为 60C分子组成为 C3H8OD结构简式为 CH3CHOHCH310.化合物 A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为 136，分子式为C8H8O2。A 的核磁共振氢谱有 4 个峰且峰面积之比为 1223，A 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如下图所示。关于化合物 A 的下列说法中，正确的是( )5AA 属于酯类化合物，在一定条件下不能发生水解反应BA 在一定条件下可与 4 mol H2发生加成反应C符合题中 A 分子结构特征的有机物只有 1 种D与 A 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种二、非选择题(共 50 分)11

9、(20 分)有机物 A 只由 C、H、O 三种元素组成，常用作有机合成的中间体，测得16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2和 14.4 g 水。质谱图表明其相对分子质量为 84；红外光谱分析表明 A 中含有OH 和位于分子端的CC，核磁共振氢谱显示有 3 种峰，且峰面积之比为 611。(1)写出 A 的分子式_；(2)写出 A 的结构简式_；(3)下列物质一定能与 A 发生反应的是_(填序号)aH2 bNacKMnO4 dBr2(4)有机物 B 是 A 的同分异构体，1 mol B 可以与 1 mol Br2加成，该有机物的所有碳原子在同一平面上，且没有顺反异构现象，则 B 的

10、结构简式是_。12(30 分)电炉加热时用纯 O2氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。6(1)产生的 O2按从左到右的流向，所选装置各导管的正确连接顺序是_ _。(2)C 装置中浓硫酸的作用是_ _。(3)D 装置中 MnO2的作用是_ _。(4)燃烧管中 CuO 的作用是_ _。(5)若实验中所取样品只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种，准确称取 0.92 g 样品，经充分反应后，A 管质量增加 1.76 g，B 管质量增加 1.08 g，则该样品的实验式为_。(6)要确定该物质的分子式，还要知道该物质的_。经测定其蒸气密度为 2.

11、054 gL1(已换算为标准状况下)，则其分子式为_。(7)该物质的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为_。7答案8.B 由核磁共振氢谱的定义可知，在核磁共振氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，从题图中可知有 4 种化学环境不同的氢原子。分析选项可得 A 项有2 种，B 项有 4 种，C 项有 2 种，D 项有 3 种。9D 有机物 X 完全燃烧的产物只有二氧化碳和水，元素组成分析发现，该物质中碳元素的质量分数为 60.00%，氢元素的质量分数为 13.33%，因此还含有氧元素，其质量分数是 100%60.00%13.33%26.67%，所以 C、H、O 三种原子的个数之比是

12、381，即最简式为 C3H8O，由于 3 个碳原子最多结合 8 个氢60.00% 1213.33% 126.67% 16原子，所以分子式是 C3H8O。它的核磁共振氢谱有 4 组明显的吸收峰，则含有羟基，所以其结构简式为 CH3CH2CH2OH。8解析：(1)根据 A 燃烧生成的 CO2和 H2O 的质量可计算出 16.8 g A 中 C、H 的质量分别为 12.0 g 和 1.6 g，故 O 的质量为 3.2 g；其 C、H、O 的物质的量之比为12.0 g 121.6 g 1581，所以 A 的实验式为 C5H8O，又知其相对分子质量为 84，故 A 的分子式为3.2 g 16C5H8O。

13、(2)因 A 中只有 3 种氢原子，且数目之比为 611，结合分子中含有OH 和位于分子端的CCH，故第 3 种氢原子应是两个相同位置的CH3。由此写出 A 的结构简式为912(1)gfehic(或 d)d(或 c)a(或 b)b(或 a)(2)吸收 H2O，得到干燥 O2(3)作催化剂，加快 O2的生成(4)使有机物充分氧化生成 CO2和 H2O(5)C2H6O(6)相对分子质量 C2H6O(7)CH3CH2OH解析：据反应原理可知，该实验要成功必须：快速准备 O2供燃烧用；O2要纯净干燥；保证 C 元素全部转化为 CO2，H 元素全部转化为 H2O，并在后面装置中被吸收。(5)由题意知，m(C)12 gmol10.48 g；m(H)2 1.76 g 44 gmol11.08 g 18 gmol1gmol10.12 g，故有机物样品中m(O)0.92 g0.48 g0.12 g0.32 g，则N(C)N(H)N(O)261，即实验式为 C2H6O。0.48 120.12 10.32 16(6)M22.4 Lmol12.054 gL146 gmol1，与实验式 C2H6O 的相对分子质量相等， 故 C2H6O 即为样品的分子式。