有機(jī)化合物的元素分析練習(xí)題剖析

1、解析:n(C)=17.6 g44 g moln(H) =10.8 g18 g molx 2= 1.2 mol課時(shí)作業(yè)(六)、選擇題1. 充分燃燒0.1 mol氣態(tài)烴A，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成4.48 L CO2和5.4 g H2O, 則烴A是()A. C2H6B . C2H4C. C2H2D. C4H64 48 L解析：n(CO2) = 0.2 mol)22.4 L moln(H2O)=5.4 g 1 = 0.3 mol18 g moln(烴 A) : n(C) ： n(H) = 0.1 : 0.2 : 0.6= 1 : 2 : 6。答案：A2. 已知由C、H、O元素組成的某化合物9.2 g完全燃燒

2、后可以得到17.6 g CO2和10.8 g H2O,則該化合物的化學(xué)式為()A. C2H6O2B . C2H6OD. C2H4OC. C2H4O2n(O)=0.2 mol19.2 g 0.4 molx 12 g mol 1.2 molx 1 g mol16 g molN(C) : N(H) : N(O)= n(C) : n(H) : n(O) = 0.4 : 1.2 ： 0.2= 2 : 6 : 1 最簡(jiǎn)式為C2H6O，由于氫原子已飽和，最簡(jiǎn)式即化學(xué)式。答案：B3. 某氣態(tài)有機(jī)物X含C、H、O三種元素，欲確定X的分子式，所需的最 少條件是()X中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)X中含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體

3、積X的相對(duì)分子質(zhì)量X的質(zhì)量A B C.D 解析：由C、H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可確定 0元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)而可以確定 該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式，再結(jié)合X的相對(duì)分子質(zhì)量可確定X的分子式。答案：B4. 2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的貢獻(xiàn)之一是發(fā)明了對(duì)有機(jī)分子進(jìn)行結(jié)構(gòu)分 析的質(zhì)譜法。其方法是讓極少量的（10_9g）化合物通過(guò)質(zhì)譜儀的離子化室，樣品分 子大量離子化，少量分子碎裂成更小的離子。如C2H6離子化可得到C2H6、C2h5、 C2H4 然后測(cè)定其質(zhì)荷比。設(shè) H +的質(zhì)荷比為B,某有機(jī)物樣品的質(zhì)荷比如上 圖所示（假設(shè)離子均帶一個(gè)單位正電荷，信號(hào)強(qiáng)度與該離子的多少有關(guān)），則該有機(jī)物可能是（）12 14 16質(zhì)荷比

4、（同B 甲烷D .乙烯A .甲醇C.丙烷解析：最大質(zhì)荷比為16,說(shuō)明相對(duì)分子質(zhì)量為16,即甲烷。答案：B5下列關(guān)于有機(jī)物分析的說(shuō)法中，正確的是（）A 某有機(jī)物在過(guò)量氧氣中充分燃燒，只生成 CO2和H2O，由此可知該有機(jī) 物中一定只含有碳?xì)鋬煞N元素B質(zhì)譜法可以分析出某有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量，從而可推斷出該有機(jī)物的 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式C 不同化學(xué)鍵或官能團(tuán)對(duì)紅外光的吸收頻率不同，故可以利用紅外光譜圖 來(lái)分析有機(jī)物含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán)D.二甲醚（CH3OCH3）中含有兩個(gè)甲基，故它的核磁共振氫譜圖中有兩 個(gè)吸收峰解析：烴和烴的含氧衍生物完全燃燒都只生成 C02和H20,故A項(xiàng)不正確； 質(zhì)譜法只能確定有機(jī)物的相對(duì)

5、分子質(zhì)量，B不正確；二甲醚中兩個(gè)甲基上的六個(gè) 氫原子的化學(xué)環(huán)境完全相同，核磁共振氫譜圖中只有一個(gè)吸收峰，故 D不正確。答案：C6二甲醚和乙醇互為同分異構(gòu)體，鑒別它們可采用化學(xué)方法及物理方法。 下列鑒別方法中不能對(duì)二者進(jìn)行鑒別的是（）A利用金屬鈉或者金屬鉀B利用質(zhì)譜法C利用紅外光譜法D利用核磁共振法解析：二甲醚和乙醇互為同分異構(gòu)體，其相對(duì)分子質(zhì)量必然相同，用質(zhì)譜法 無(wú)法鑒別；乙醇能和Na、K反應(yīng)放出H2，而二甲醚不能，A項(xiàng)可以鑒別；二甲 醚分子中只存在C H鍵和C0鍵，乙醇分子中有CH鍵、C0鍵和O H 鍵，C項(xiàng)可以鑒別；在核磁共振氫譜圖上，二甲醚只有 1個(gè)吸收峰，乙醇有3個(gè) 吸收峰，D項(xiàng)可以鑒

6、別。答案：B7.下列化合物的1H NMR譜圖中吸收峰的數(shù)目不正確的是（）扎B-CHSCH3 （4 個(gè)）解析：A中的化合物有2個(gè)對(duì)稱(chēng)軸，有3種氫原子，應(yīng)該有3個(gè)吸收峰答案：A8 已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）I WO 9弭 850700就戟 /tm 1 J0003000 2000150010040200 345 b 7 S 9 l(k M 12 13 14 15有祝購(gòu)TA的紅f卜此蒔注枕/m疽機(jī)軸A的核毬具振氐蒔soA .由紅外光譜可知，該有機(jī)物中至少含有 3種不同的化學(xué)鍵B. 由核磁共振氫譜可知，該有機(jī)物分子中有 3種不同的氫原子且個(gè)數(shù)比為1 : 2 :

7、3C. 僅由其核磁共振氫譜無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)D. 若A的化學(xué)式為C2H6O，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3 O CH3解析：二甲醚(CH3 OCH3)中無(wú)OH鍵，且2個(gè)甲基上的6個(gè)氫原子的 化學(xué)環(huán)境完全相同，核磁共振氫譜上應(yīng)只有1個(gè)吸收峰，故選D。答案：D9. 某化合物由C、H、O三種元素組成，其紅外光譜圖中有C H鍵、O H 鍵、CO鍵的振動(dòng)吸收，該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量是 74，則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 式是()A. CH3CH(OH)CH3B . CH3CH2OCH3C. CH3CH2CHOD. CH3CH2CH2CH2OH解析：A中化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為60; B中化合物沒(méi)有OH鍵；C中化 合

8、物沒(méi)有CO鍵。答案：D10. 一定量有機(jī)物完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物通過(guò)足量石灰水，經(jīng)過(guò)濾得沉淀10 g，但稱(chēng)量濾液時(shí)只減少2.9 g,則此有機(jī)物可能是()A. C2H6OB. C4H8O2解析：按照CO2與Ca(0H)2的反應(yīng)生成10 g CaCQ沉淀，溶液應(yīng)減少5.6 g, 而此時(shí)只減少2.9 g,說(shuō)明生成 出0的質(zhì)量為5.6 g 2.9 g= 2.7 g,則由C、H兩 元素守恒，求出 N(C) : N(H)= IO* 1 : 2.7 g = 1 : 3。100 g mol 18 g mol答案：AC二、非選擇題0CHOII和I11. C2H4O2的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有：|：1 1 II 11種，可對(duì)其

9、結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定 的物理方法有和。0_|_若為仁弘H，則紅外光譜中有 振動(dòng)吸收；核磁共振氫譜中有 峰。CHOI(2) 若為CH2H，則紅外光譜中有 振動(dòng)吸收；核磁共振氫譜中有 峰。解析：對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定的物理方法有紅外光譜法和核磁共振氫譜法。0II _由紅外光譜可確定有機(jī)物分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)， ：，：1的紅外光譜0_|_中有C H鍵、C= O鍵、C O鍵、OH鍵4個(gè)振動(dòng)吸收，“： 山中 有CH鍵、C = O鍵、OH鍵CO4個(gè)振動(dòng)吸收；核磁共振氫譜中吸收峰的 數(shù)目即為有機(jī)物分子中氫原子的種類(lèi)數(shù)，CH3COOH中有2種氫原子，有2個(gè)吸CHOI收峰，“中有3種氫原子，有3個(gè)吸收峰。答案：紅外光譜

10、法核磁共振氫譜法(1) 4 2 (2)4312. 有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為74,其紅外光譜圖(示意圖)如圖所示， 請(qǐng)寫(xiě)出該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:址龜/cm 1D05or)0015(0W2(2) 某含氧有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為 46,含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為52.2%，含氫的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.0%，NMR譜中只有一個(gè)吸收峰。請(qǐng)寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：0解析：(1)根據(jù)題目中提供的信息，對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)再結(jié)合相對(duì)分子質(zhì)量可以寫(xiě)出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式46X 52.2% N(C)=石 二 2N(H) = 46；13%= 6N(0) =46X(1 52.2% 13.0%) 116 =1故該有機(jī)物的分子式為C2H6O。由NMR譜中只有1個(gè)吸收峰

11、，知該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OCH3o答案：(1)CH3CH2OCH2CH3 (2)CH3 O CH313. 為測(cè)定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：I .分子式的確定。(1)將一定量的有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)測(cè)得：生成 5.4 gH2O 和8.8 g CO2，消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)實(shí)驗(yàn)式是O(2)用質(zhì)譜儀測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量，得到如圖所示的質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 該物質(zhì)的分子式是o質(zhì)荷比相疔豐度/%(3) 根據(jù)價(jià)鍵理論，預(yù)測(cè)A的可能結(jié)構(gòu)并寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:n .結(jié)構(gòu)式的確定。(4) 核磁共振氫譜能對(duì)有機(jī)物分子中不同位置的氫原子給出

12、不同的峰值號(hào))，根據(jù)峰值(信號(hào))可以確定分子中氫原子的種類(lèi)和數(shù)目。例如甲基氯甲基醚(Cl CH2OCH3，有2種氫原子)的核磁共振氫譜如圖所示： I-LI I lO-CH嗣揚(yáng)確共憑垂譜圖經(jīng)測(cè)定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜圖如圖所示，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。A的檢繼無(wú)跟敦囲解析：(1)據(jù)題意有 n(H2O) = 0.3 mol，則有 n(H) = 0.6 mol; n(CO2) = 0.2 mol， 則有 n(C) = 0.2 mol。根據(jù)氧原子守恒有 n(O) = n(H2O) + 2n(CO2) 2n(02)= 0.3 6 72 lmol + 2X 0.2 mol 2X 224 l mo1 = mol

13、，貝U N(C) : N(H) : N(0)=n(C) ： n(H) ： n(0) = 2 : 6： 1，其實(shí)驗(yàn)式為 C2H6O。(2)假設(shè)該有機(jī)物的分子式為 (C2H6O)m，由質(zhì)譜圖知其相對(duì)分子質(zhì)量為 46，則46m= 46，即m= 1，故其分子 式為C2H6O。由A的分子式C2H6O可知A為飽和化合物，推測(cè)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 CH3CH2OH或CH3OCH3。分析A的核磁共振氫譜圖可知：A有3種不同類(lèi)型 的H原子，而CH3OCH3只有1種類(lèi)型的H原子，故A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OH。答案：(1)C2H6O (2)46 C2H6O(3) CH3CH2OH、CH3 OCH3 (4)CH3CH2O

14、H14. 20 mL由兩種氣態(tài)烴組成的混合物，與過(guò)量的氧氣混合后完全燃燒，當(dāng) 產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸時(shí)，體積減小 30 mL，然后通過(guò)堿石灰，體積減小 40 mL。(氣 體體積均在同溫同壓下測(cè)得)(1) 這種混合物的組成可能有幾種？(2) 在各種可能的組成中，每種烴的體積分?jǐn)?shù)是多少？解析：烴在足量氧氣中燃燒得到 CO2和水蒸氣，其中水蒸氣可被濃硫酸吸收，因此V(H20) = 30 mL ; C02可被堿石灰吸收，因此 V(C02)= 40 mL,而烴燃燒的通式：CxHy+點(diǎn)燃 xC02 +20H丫 2ix 220 mL40 mL 30 mL則x= 2,y= 3,因此平均分子式為C2H3,可能的組合有C2H2和C2H4或C2H2 和C2H6。設(shè)C2H2的體積分?jǐn)?shù)為X，則C2H4或C2H6的體積分?jǐn)?shù)為(