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第一章有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法第二節(jié)研究有機(jī)化合物的一般方法第2課時有機(jī)化合物分子式和分子結(jié)構(gòu)的確定課程標(biāo)準(zhǔn)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.學(xué)會測定有機(jī)化合物元素含量、相對分子質(zhì)量的一般方法,并能據(jù)此確定有機(jī)化合物的分子式。2.能夠根據(jù)化學(xué)分析和波譜分析確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。1.通過體驗(yàn)科學(xué)研究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的奇妙與和諧,培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)研究與創(chuàng)新意識”的學(xué)科素養(yǎng)。2.通過感受現(xiàn)代物理學(xué)及計算機(jī)技術(shù)對有機(jī)化學(xué)發(fā)展的推動作用,培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)。一、有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定1.確定實(shí)驗(yàn)式(1)相關(guān)概念①實(shí)驗(yàn)式:有機(jī)化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡整數(shù)比,又稱為最簡式。例如,乙酸的分子式為C2H4O2,實(shí)驗(yàn)式為CH2O。②元素分析分類定性分析定量分析含義用化學(xué)方法測定有機(jī)化合物的元素組成將一定量的有機(jī)化合物燃燒,轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)化合物(如C→CO2,H→H2O),并定量測定各產(chǎn)物的質(zhì)量,從而推算出有機(jī)物中各組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),然后計算出該有機(jī)化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡整數(shù)比,確定其實(shí)驗(yàn)式(2)實(shí)驗(yàn)式的測定步驟(李比希法)(3)實(shí)驗(yàn)式(最簡式)與分子式的關(guān)系:分子式=(最簡式)n。2.確定分子式(1)原理質(zhì)譜儀用高能電子流等轟擊樣品,使有機(jī)分子失去電子,形成帶正電荷的分子離子和碎片離子等。這些離子因質(zhì)量不同、電荷不同,在電場和磁場中的運(yùn)動行為不同。計算機(jī)對其分析后,得到它們的相對質(zhì)量與電荷數(shù)的比值,即質(zhì)荷比。(2)質(zhì)譜圖:以質(zhì)荷比為橫坐標(biāo),以各類離子的相對豐度為縱坐標(biāo),根據(jù)記錄結(jié)果所建立的坐標(biāo)圖。如下圖為某有機(jī)物的質(zhì)譜圖:從圖中可知,該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為46,即質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)就是樣品分子的相對分子質(zhì)量?!痉椒记伞坑袡C(jī)物相對分子質(zhì)量的求算方法(1)標(biāo)態(tài)密度法:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度,求算該氣體的相對分子質(zhì)量:Mr=22.4×ρ。(2)相對密度法:根據(jù)氣體A相對于氣體B的相對密度D,求算該氣體的相對分子質(zhì)量:MA=D×MB。(3)混合物的平均相對分子質(zhì)量:eq\x\to(M)=eq\f(m總,n總)。(4)讀圖法:質(zhì)譜圖中,質(zhì)荷比最大值即為該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量。二、有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定1.紅外光譜(1)原理:不同官能團(tuán)或化學(xué)鍵吸收頻率不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置。(2)作用:初步判斷有機(jī)物中含有的官能團(tuán)或化學(xué)鍵。如分子式為C2H6O的有機(jī)物A有如下兩種可能的結(jié)構(gòu):CH3CH2OH或CH3OCH3,利用紅外光譜來測定,分子中有O—H或—OH可確定A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。2.核磁共振氫譜(1)原理:處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號在譜圖上出現(xiàn)的位置不同,具有不同的化學(xué)位移,而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。(2)作用:測定有機(jī)物分子中氫原子的類型和數(shù)目。(3)分析:吸收峰數(shù)目=氫原子的類型數(shù),吸收峰面積比=氫原子個數(shù)比。如分子式為C2H6O的有機(jī)物A的核磁共振氫譜如圖,可知A中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且個數(shù)比為3∶2∶1,可推知該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)應(yīng)為CH3CH2OH。3.X射線衍射(1)原理:X射線是一種波長很短的電磁波,它和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射圖。(2)作用:可獲得分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù),如鍵長、鍵角等,用于有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測定。探究一譜圖法在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用有機(jī)物X是一種重要的有機(jī)合成中間體,用于制造塑料、涂料和黏合劑等高聚物。為研究X的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)有機(jī)物X的質(zhì)譜圖如圖所示,該有機(jī)物X的相對分子質(zhì)量為____________。(2)將10.0gX在足量O2中充分燃燒,并將其產(chǎn)物依次通過足量的無水CaCl2和KOH濃溶液,發(fā)現(xiàn)無水CaCl2增重7.2g,KOH濃溶液增重22.0g。該有機(jī)物X的分子式為______________。(3)經(jīng)紅外光譜測定,有機(jī)物X中含有醛基;有機(jī)物X的核磁共振氫譜圖上有2個吸收峰,峰面積之比為3∶1。該有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式為________?!敬鸢浮?1)100(2)C5H8O2(3)(CH3)2C(CHO)2【解析】(1)質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大數(shù)值即為相對分子質(zhì)量,由質(zhì)譜圖可知有機(jī)物X的相對分子質(zhì)量為100。(2)無水CaCl2增重的7.2g是水的質(zhì)量,10.0gX中氫元素的物質(zhì)的量為eq\f(7.2g,18g·mol-1)×2=0.8mol,KOH濃溶液增重的22.0g是二氧化碳的質(zhì)量,10.0gX中碳元素的物質(zhì)的量為eq\f(22.0g,44g·mol-1)=0.5mol,根據(jù)質(zhì)量守恒,氧元素的質(zhì)量為10.0g-0.8mol×1g·mol-1-0.5mol×12g·mol-1=3.2g,則氧元素的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,16g·mol-1)=0.2mol,則該分子中碳、氫、氧原子的個數(shù)之比為0.5mol∶0.8mol∶0.2mol=5∶8∶2,結(jié)合X的相對分子質(zhì)量可知,有機(jī)物X的分子式為C5H8O2。(3)有機(jī)物X中含有醛基,有機(jī)物X的核磁共振氫譜圖上有2個吸收峰,則分子中含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,其中一種是醛基中的氫原子,又峰面積之比為3∶1,則含兩個醛基,故其結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2C(CHO)2。1.譜圖法在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用(1)核磁共振氫譜圖中,峰的個數(shù)即氫原子的種類數(shù),而峰面積之比為各類氫原子個數(shù)之比。(2)可根據(jù)紅外光譜圖推知有機(jī)物分子中含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán),從而確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。(3)將X射線衍射技術(shù)用于有機(jī)化合物(特別是復(fù)雜的生物大分子)晶體結(jié)構(gòu)的測定。2.確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的一般思路(1)根據(jù)價鍵規(guī)律確定有些有機(jī)物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu),根據(jù)分子式直接確定其結(jié)構(gòu)式。例如:分子式C2H6H飽和結(jié)構(gòu)簡式CH3—CH實(shí)驗(yàn)式:CH4O價鍵規(guī)律分子式CH4OH飽和(2)根據(jù)性質(zhì)和定量實(shí)驗(yàn)確定特征反應(yīng)→確定官能團(tuán)eq\o(――――――――→,\s\up7(反應(yīng)機(jī)理及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)),\s\do5(計算分析))官能團(tuán)的數(shù)目和位置→確定結(jié)構(gòu)簡式。例如:測得1mol某醇與足量鈉反應(yīng)可得到1mol氣體,則可說明該醇分子中含2個羥基。(3)根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)方法確定①質(zhì)譜圖→確定相對分子質(zhì)量。②紅外光譜→確定有機(jī)物中的化學(xué)鍵和官能團(tuán)信息。③核磁共振氫譜→確定有機(jī)物中氫原子的類型及數(shù)目。3.有機(jī)物分子式的確定(1)直接法(2)實(shí)驗(yàn)式法各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最簡式摩爾質(zhì)量(3)商余法Mr表示烴的相對分子質(zhì)量①②Mr12=x……(4)方程式法利用反應(yīng)物與生成物之間量的關(guān)系求分子式,如:①利用官能團(tuán)的數(shù)目與反應(yīng)物和生成物量的關(guān)系;②利用有機(jī)燃燒通式及消耗O2的量或生成物的量通過計算確定有機(jī)物分子式。常用方程式為CxHy+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)))O2點(diǎn)燃xCO2+eq\f(y,2)H2OCxHyOz+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)-\f(z,2)))O2點(diǎn)燃xCO2+eq\f(y,2)H2O(5)通式法物質(zhì)性質(zhì)等有機(jī)物類別及組成通式相對分子質(zhì)量n值(6)平均分子式法直接計算1mol有機(jī)混合物中各元素原子的物質(zhì)的量→分子中各原子個數(shù)→平均分子式討論【例1】(2023·遼寧沈陽二中高一期中)某有機(jī)物A用質(zhì)譜儀測定如圖①,核磁共振氫譜示意圖如圖②,則A的結(jié)構(gòu)簡式可能為()A.HCOOH B.CH3CHOC.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH【答案】C【解析】根據(jù)圖示可知,該有機(jī)物的最大質(zhì)荷比為46,則A的相對分子質(zhì)量為46,故B、D錯誤;根據(jù)圖示核磁共振氫譜可知,A分子的核磁共振氫譜有3組吸收峰,則其分子中有3種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且峰面積之比為3∶2∶1,HCOOH分子中含有2種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,CH3CH2OH分子中含有3種處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且峰面積之比為3∶2∶1,故C正確。1.(2023·河北秦皇島一中高一期末)實(shí)驗(yàn)測得某碳?xì)浠衔顰中,含碳80%,含氫20%,求該化合物的實(shí)驗(yàn)式________。又測得該化合物的相對分子質(zhì)量是30,求該化合物的分子式________?!敬鸢浮緾H3;C2H6【解析】方法一:n(C)∶n(H)=eq\f(80%,12)∶eq\f(20%,1)=1∶3,化合物A的實(shí)驗(yàn)式是CH3。設(shè)化合物A分子中含有n個CH3,則:n=eq\f(Mr(A),Mr(CH3))=eq\f(30,15)=2,化合物A的分子式是C2H6。方法二:化合物A分子式中各元素原子的數(shù)目:n(C)=eq\f(30×80%,12)=2,n(H)=eq\f(30×20%,1)=6化合物A的分子式是C2H6。1.(2023下·河北唐山一中高二月考)下列有機(jī)物分子中,在核磁共振氫譜中只給出一種峰(信號)的是A. B.CH3CH2CH3 C. D.【答案】D【分析】核磁共振氫譜中峰值數(shù)等于有機(jī)物中氫原子的種類數(shù).核磁共振氫譜中只給出一種峰,說明該分子中的H原子都是等效的,只有1種H原子,據(jù)此解答?!窘馕觥緼.CH3OH中甲基中的H原子與羥基中的H原子所處化學(xué)環(huán)境不同,CH3OH有2種H原子,核磁共振氫譜中有2個峰,故A不選;B.CH3CH2CH3中有3種H原子,核磁共振氫譜中有3個峰,故B不選;C.CH3COOH中甲基中的H原子與羧基中的H原子所處化學(xué)環(huán)境不同,CH3COOH有2種H原子,核磁共振氫譜中有2個峰,故C不選;D.CH3COCH3中2個甲基連在同一個羰基上,6個H原子都是等效的,核磁共振氫譜中只給出一種峰,故D選。故選D。2.(2023下·浙江杭州高二聯(lián)考)下列說法不正確的是A.質(zhì)譜儀可用于測定分子的相對分子質(zhì)量B.通過晶體的x—射線衍射實(shí)驗(yàn)可以確定鍵長、鍵角和鍵能C.計可用于酸堿中和滴定終點(diǎn)的判斷D.用紅外光譜儀可區(qū)別與【答案】B【解析】A.質(zhì)譜儀測定的最大質(zhì)荷比為相對分子質(zhì)量,則利用質(zhì)譜儀可測定分子的相對分子質(zhì)量,A正確;B.通過晶體的x—射線衍射實(shí)驗(yàn)可以確定鍵長、鍵角,不能確定鍵能,B錯誤;C.計用來測定溶液的,可用于酸堿中和滴定終點(diǎn)的判斷,C正確;D.紅外光譜儀可區(qū)別測定未知物中的化學(xué)鍵或官能團(tuán),所以可以區(qū)別與,D正確;故選B。3.(2023下·廣東茂名一中高二校考)下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是A.正丁烷 B.2,3,4三甲基戊烷C.3,4二甲基己烷 D.2,5二甲基己烷【答案】D【解析】A.正丁烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3,有兩種氫原子,核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,故A不選;B.2,3,4三甲基戊烷的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH(CH3)CH(CH3)2,有4種氫原子,核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰,故B不選;C.3,4二甲基己烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3,有4種氫原子,核磁共振氫譜中出現(xiàn)4組峰,故C不選;D.2,5二甲基己烷的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2,有3種氫原子,核磁共振氫譜中出現(xiàn)3組峰,故D選;故選D。4.(2023·湖南外國語學(xué)校高二月考)現(xiàn)代化學(xué)常用的測定分子的相對分子質(zhì)量的方法是A.質(zhì)譜法 B.晶體射線衍射法C.核磁共振氫譜法 D.紅外光譜法【答案】A【解析】現(xiàn)代化學(xué)常用質(zhì)譜法測定分子的相對分子質(zhì)量,故選A。3.(2023下·河北唐山·高二開灤第一中學(xué)??迹┈F(xiàn)有一物質(zhì)的1H核磁共振譜圖如圖所示:則該物質(zhì)可能是下列中的A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2OH C.CH3CH2CH2CH3 D.CH3CH2CHO【答案】B【分析】核磁共振氫譜圖顯示有4組峰,說明該物質(zhì)含有4種不同環(huán)境的H原子,且峰面積之比為3:2:2:1?!窘馕觥緼.CH3CH2CH3中含有2種H原子,A不符合題意;B.CH3CH2CH2OH中含有4種H原子,且個數(shù)比為3:2:2:1,B符合題意;C.CH3CH2CH2CH3中含有2種H原子,C不符合題意;D.CH3CH2CHO中含有3種H原子,D不符合題意;故選B。5.(2023下·湖北武漢高二聯(lián)考)下列化合物在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為2∶1的是A.CH3COOCH3 B.
C.
D.
【答案】C【解析】A.CH3COOCH3有兩種等效氫,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為1∶1,故不選A;B.
有兩種等效氫,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為3∶2,故不選B;C.
有兩種等效氫,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為1∶2,故選C;
D.
有兩種等效氫,核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰,且其峰面積之比為1∶9,故不選D;
故選C。6.(2023·山東淄博高二月考)已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯誤的是A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子C.僅由A的核磁共振氫譜無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)簡式為CH3OCH3【答案】D【解析】A.紅外光譜圖中給出的化學(xué)鍵有CH鍵、OH鍵和CO鍵三種,A項(xiàng)正確;B.核磁共振氫譜圖中峰的個數(shù)即代表氫的種類數(shù)目,故該有機(jī)物分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,B項(xiàng)正確;C.核磁共振氫譜峰的面積表示氫的數(shù)目比,在沒有明確化學(xué)式的情況下,無法得知?dú)湓涌倲?shù),C項(xiàng)正確;D.若A為CH3OCH3,則無OH鍵,與所給紅外光譜圖不符,且其核磁共振氫譜圖應(yīng)只有1個峰,與核磁共振氫譜圖不符,D項(xiàng)錯誤;故選D。7.(2023下·黑龍江大慶高二統(tǒng)考)為測定某有機(jī)物的結(jié)構(gòu),用核磁共振儀處理后得到如圖所示的核磁共振氫譜,則該有機(jī)物可能是A. B.(CH3)3CH C.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH【答案】A【解析】A.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物中有兩種位置的氫原子,比值為3:2,故A項(xiàng)符合題意;B.(CH3)3CH的核磁共振氫譜有兩組峰,峰面積之比為9:1,故B項(xiàng)不符合題意;C.CH3CH2OH的核磁共振氫譜有三組峰,故C項(xiàng)不符合題意;D.CH3CH2CH2COOH的核磁共振氫譜有四組峰,故D項(xiàng)不符合題意;故選A。8.(2023下·河北衡水中學(xué)高二期中)化合物X的相對分子質(zhì)量為136,分子式為C8H8O2。X分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基,其紅外光譜和核磁共振氫譜如圖。下列關(guān)于X的說法中不正確的是A.X分子屬于酯類化合物B.X在一定條件下可與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)C.符合題中X分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物有1種D.與X屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種【答案】D【分析】化合物X的分子式為C8H8O2,X分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基,其核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1:2:2:3,說明分子中含有4種H原子,根據(jù)含有一個取代基的苯環(huán)上有三種氫原子,個數(shù)分別為1、2、2,所以剩余側(cè)鏈上的3個氫等效,為CH3,結(jié)合紅外光譜可知,分子中存在酯基,且存在結(jié)構(gòu),故有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式為。【解析】A.X為,含有酯基,屬于酯類化合物,故A正確;B.X含有一個苯環(huán),苯環(huán)在一定條件下可與3molH2發(fā)生加成反應(yīng),故B正確;C.結(jié)合分析,X只有一種,故C正確;D.含有酯基、苯環(huán),若為羧酸與醇形成的酯有:甲酸苯甲酯,苯甲酸甲酯,若為羧酸與酚形成的酯,可以是乙酸酚酯,可以是甲酸與酚形成的酯,甲基有鄰、間、對三種位置,所以共6種異構(gòu)體,與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有5種,故D錯誤;故選D。9.(2023·山西忻州一中高二期中)有機(jī)物X是一種重要的有機(jī)合成中間體。為研究X的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)有機(jī)物X的質(zhì)譜圖如下所示。(2)將在足量中充分燃燒,并將其產(chǎn)物依次通過足量的無水和濃溶液,發(fā)現(xiàn)無水增重,濃溶液增重。(3)經(jīng)紅外光譜測定,有機(jī)物X分子中含有醛基;有機(jī)物X的核磁共振氫譜圖上有2組吸收峰,且峰面積之比為。下列有關(guān)說法中,正確的是A.該有機(jī)物X的分子式為B.該有機(jī)物X的相對分子質(zhì)量為55C.該有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡式為D.與X官能團(tuán)種類、數(shù)量完全相同的X的同分異構(gòu)體有3種【答案】D【解析】A.無水CaCl2增重7.2g,說明燃燒生成的水是7.2g,n(H)=×2=0.8mol,m(H)=0.8g,KOH濃溶液增重22.0g,說明生成的CO2是22g,n(CO2)==0.5mol,m(C)=6g,剩余的是氧元素的質(zhì)量,m(O)=10.0g0.8g6g=3.2g,n(O)=0.2mol,則該分子中碳、氫、氧原子的個數(shù)比是0.5mol:0.8mol:0.2mol=5:8:2,則有機(jī)物X的實(shí)驗(yàn)式是C5H8O2,由質(zhì)譜圖可知X的相對分子質(zhì)量是100,則X的分子式是C5H8O2,A錯誤;B.質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大值即為相對分子質(zhì)量,由質(zhì)譜圖可知有機(jī)物X的相對分子質(zhì)量是100,B錯誤;C.有機(jī)物X中含有醛基;有機(jī)物X的核磁共振氫譜圖上有2個吸收峰,則分子中含有兩種氫原子,又因?yàn)榉肿邮绞荂5H8O2,且兩種氫原子之比是3:1,所以X的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2C(CHO)2,C錯誤;D.有機(jī)物X含有兩個醛基,還有三個碳原子,符合條件的同分異構(gòu)體為CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH2(CH2CHO)2共3種,D正確;故選D。10.(2023下·福建福州高二聯(lián)考)室溫時,20mL某氣態(tài)烴與過量的氧氣混合,將完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸,再恢復(fù)至室溫,氣體體積減少了50mL。將剩余的氣體再通過足量氫氧化鈉溶液后干燥,體積又減少了40mL。下列關(guān)于該氣態(tài)烴的說法正確的是A.該烴的最簡式為CH3B.該烴的分子式為C4H10C.1mol該烴完全燃燒消耗3mol氧氣D.該烴可使酸性高錳酸鉀溶液褪色【答案】A【分析】產(chǎn)物通過濃硫酸,再恢復(fù)至室溫,氣體體積減少了50mL為生成的水蒸氣,NaOH溶液吸收40mL為燃燒生成CO2的體積,該氣態(tài)烴的組成為CxHy,則:,,解得x=2,=,解得y=6,故該烴的分子式為C2H6,據(jù)此分析解題。【解析】A.由分析可知,該烴的分子式為C2H6,則其最簡式為CH3,A正確;B.由分析可知,該烴的分子式為C2H6,B錯誤;C.由分析可知,該烴的分子式為C2H6,故1mol該烴完全燃燒消耗3.5mol氧氣,C錯誤;D.由分析可知,該烴的分子式為C2H6,該烴為飽和烴,則不可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D錯誤;故選A。11.(2023下·遼寧沈陽高二聯(lián)考)9.6g某有機(jī)化合物在足量氧氣中完全燃燒,生成13.2g和10.8g。下列說法不正確的是A.該有機(jī)化合物僅含碳、氫兩種元素 B.該有機(jī)化合物中一定含有氧元素C.該有機(jī)化合物的分子式可能是 D.該有機(jī)化合物中碳、氫原子個數(shù)之比為【答案】A【解析】13.2g的物質(zhì)的量為,,,10.8g的物質(zhì)的量為,,,由于,故該有機(jī)化合物中還含有氧元素;,則該有機(jī)化合的中,故該有機(jī)化合物的分子式可能是,根據(jù)以上分析,該有機(jī)化合物含碳、氫、氧三種元素,故A錯誤。故選A。12.(2023上·江蘇常州期中聯(lián)考)麻黃素有平喘作用,我國藥物學(xué)家從中藥麻黃中提取麻黃素作為平喘藥。某實(shí)驗(yàn)興趣小組用李比希法、現(xiàn)代儀器等測定麻黃素的分子式,測得含C、H、O、N四種元素中的若干種,其中含氮8.48%;同時將5.0g麻黃素完全燃燒可得,,據(jù)此,判斷麻黃素的分子式為A. B. C. D.【答案】C【解析】5.0g麻黃素其中含氮8.48%,含N質(zhì)量5.0g8.48%=0.424g,含N的物質(zhì)的量為=0.03mol;完全燃燒可得,物質(zhì)的量為=0.30mol,C為0.30mol、C質(zhì)量為0.30mol12g/mol=3.6g;的物質(zhì)的量為=0.227mol,其中H為0.45mol、H質(zhì)量為0.45g;則含有氧元素質(zhì)量為5.0g3.6g0.45g0.424g=0.526g,為0.03mol,則C、H、N、O原子數(shù)目比為0.3:0.45:0.03:0.03=10:15:1:1,對照4個答案可知,分子式為;故選C。13.(2023上·江蘇無錫一中高二期中)某有機(jī)化合物3.2g在氧氣中充分燃燒只生成CO2和H2O,將生成物依次通入盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有堿石灰的干燥管,實(shí)驗(yàn)測得裝有濃硫酸的洗氣瓶增重3.6g,盛有堿石灰的干燥管增重4.4g。則下列判斷正確的是A.該有機(jī)物只含碳、氫兩種元素B.該有機(jī)化合物中碳原子數(shù)和氫原子數(shù)之比是1:2C.該有機(jī)物的分子式一定為CH4OD.根據(jù)題目條件可求出該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式,無法求出該有機(jī)物的分子式【答案】C【分析】有機(jī)化合物3.2g在氧氣中充分燃燒只生成CO2和H2O,將生成物依次通入盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有堿石灰的干燥管,實(shí)驗(yàn)測得裝有濃硫酸的洗氣瓶增重3.6g,故,,盛有堿石灰的干燥管增重4.4g,故二氧化碳的物質(zhì)的量為。有機(jī)化合物中O元素的質(zhì)量為:,,n(C):n(H):n(O)=0.1:0.4:0.1=1:4:1,該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為CH4O;【解析】A.根據(jù)分析可知該有機(jī)物含有C、H、O三種元素,故A錯誤;B.根據(jù)分析可知該有機(jī)化合物中碳原子數(shù)和氫原子數(shù)之比是1:4,故B錯誤;C.該物質(zhì)氫元素已經(jīng)達(dá)到飽和,可以確定該有機(jī)物的分子式一定為CH4O,故C正確;D.根據(jù)題目條件可求出該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式,該有機(jī)物氫原子已經(jīng)飽和可以確定有機(jī)物的分子式,故D錯誤;故選C。14.(2023上·北京海淀人大附中期中)某有機(jī)化合物3.2g在氧氣中充分燃燒只生成CO2和H2O,將生成物依次通入盛有濃硫酸的洗氣瓶和盛有堿石灰的干燥管,實(shí)驗(yàn)測得裝有濃硫酸的洗氣瓶增重3.6g,盛有堿石灰的干燥管增重4.4g。則下列判斷正確的是A.該有機(jī)化合物只含碳、氫兩種元素B.該有機(jī)化合物肯定含有碳、氫、氧三種元素C.該有機(jī)化合物肯定含有碳、氫元素,可能含有氧元素D.該有機(jī)化合物肯定含有碳、氫元素,無法判斷是否含有氧元素【答案】B【解析】有機(jī)物在氧氣中充分燃燒只生成CO2和H2O,根據(jù)元素守恒可知,有機(jī)物A一定含有C元素、H元素,而n(C)=n(CO2)==0.1mol,n(H)=2n(H2O)=2×=0.4mol,所有m(C)+m(H)=0.1mol×12g/mol+0.4mol×1g/mol=1.6g<3.2g,故有機(jī)物還含有O元素,故選B。15.(2023下·浙江寧波高二質(zhì)檢)測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析方
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