（新教材適用）高中化學第一章有機化合物的結構特點與研究方法第二節(jié)研究有機化合物的一般方法第2課時確定分子式確定分子結構課后習題新人教版選擇性必修3

第2課時確定分子式確定分子結構課后訓練鞏固提升基礎鞏固1.下列化合物中核磁共振氫譜上只出現(xiàn)三組峰且峰面積之比為3∶2∶2的是()。A. B.C. D.答案:B解析:A、D項的核磁共振氫譜中均有兩組峰,且峰面積之比均為2∶3;C項的核磁共振氫譜中有兩組峰,峰面積之比是1∶3。2.下圖是一種分子式為C3H6O2的有機化合物的紅外光譜圖,則該有機化合物的結構簡式為()。A.CH3COOCH3B.CH3CH2COOHC.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH答案:A解析:根據(jù)紅外光譜可知,分子中含有兩個不對稱的—CH3、和基團,因此只有A符合題意。3.充分燃燒0.1mol氣態(tài)烴A,在標準狀況下生成4.48LCO2和5.4gH2O,則烴A是()。A.C4H6 B.C2H4C.C2H6 D.C2H2答案:C解析:根據(jù)題中所給數(shù)據(jù),烴分子和C、H原子的數(shù)目之比為1∶2∶6,則其分子式為C2H6。4.某化合物由碳、氫、氧三種元素組成,其紅外光譜圖有C—H、O—H、C—O的振動吸收,該有機化合物的相對分子質量是60,則該有機化合物的結構簡式是()。A.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OHD.CH3CH2CHO答案:B解析:CH3CH2OCH3中沒有O—H,CH3CH2OH相對分子質量為46,CH3CH2CHO中沒有O—H、C—O。5.通過核磁共振氫譜可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少種化學環(huán)境的氫原子()。A.6 B.5 C.4 D.3答案:B解析:兩個—CH3上的氫原子化學環(huán)境相同。6.下列物質的核磁共振氫譜圖中,有5組吸收峰的是()。A. B.C. D.答案:B解析:有幾組吸收峰說明有幾種不同化學環(huán)境的氫原子。A項,分子中有兩種不同化學環(huán)境的氫原子;B項,分子中有五種不同化學環(huán)境的氫原子;C項,分子中有四種不同化學環(huán)境的氫原子;D項,分子中有四種不同化學環(huán)境的氫原子。7.某有機化合物只含C、H、O三種元素,取4.6g該有機化合物完全燃燒,測得只生成0.2molCO2和5.4g水,其質譜圖和核磁共振氫譜如圖所示,該有機化合物的結構簡式是()。質譜圖核磁共振氫譜A.CH3CHO B.CH3CH2OHC.CH3OCH3 D.CH3OCH2CH3答案:B解析:4.6g該有機化合物完全燃燒,生成了0.2molCO2和5.4gH2O,則n(H2O)=5.4g18g·mol-1=0.3mol,n(H)=0.6mol,因m(C)+m(H)=0.2mol×12g·mol1+0.6mol×1g·mol1=3g<4.6g,故有機化合物含有O元素,且m(O)=4.6g3g=1.6g,故n(O)=1.6g16g·mol-1=0.1mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=0.2mol∶0.6mol∶0.1mol=2∶6∶1,即該有機化合物的實驗式為C8.某有機化合物含C60%、H13.33%,0.2mol該有機化合物質量為12g,則它的分子式為()。A.CH4 B.C3H8OC.C2H4O2 D.CH2O答案:B解析:根據(jù)題目條件該物質的相對分子質量為120.2=60,分子中碳原子數(shù)為60×60%÷12=3,氫原子數(shù)為60×13.9.(雙選)在一定條件下,由A和B兩種有機化合物組成的氣態(tài)混合物,無論A、B的含量如何改變,完全燃燒10mL時,消耗氧氣的量也不改變,則這兩種有機化合物可能是()。A.C2H6O、C2H4 B.C2H4O、C2H4C.C2H6O、C2H6 D.C2H4O、C2H2答案:AD解析:根據(jù)烴的含氧衍生物的燃燒通式CxHyOz+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O可知,1molC2H6O、C2H4、C2H4O、C2H6、C2H2消耗氧氣的物質的量依次為3mol、3mol、2.5mol、3.5mol、2.5mol,因此在兩種混合氣體總體積不變的情況下,消耗氧氣的量也不改變的組合為A.C2H6O、C2H4和D.C2H4O、C10.2.3g某有機化合物A完全燃燒后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,測得該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6。求:(1)2.3g該有機化合物中組成元素的質量。(2)該有機化合物的相對分子質量。(3)該有機化合物分子中各元素原子數(shù)目比。答案:(1)m(C)=1.2g,m(H)=0.3g,m(O)=0.8g(2)46(3)n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1解析:根據(jù)2.3g某有機化合物A完全燃燒后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,可得含有碳元素0.1mol,即1.2g,含有氫元素0.3mol,即0.3g,碳元素和氫元素的質量之和為1.5g,則氧元素的質量為2.3g1.5g=0.8g,即0.05mol。根據(jù)該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6可知,該化合物的相對分子質量為29×1.6≈46,即該有機化合物的相對分子質量為46。該有機化合物中各元素的原子數(shù)目比為n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1。能力提升1.(雙選)某有機化合物完全燃燒只生成CO2和H2O,兩者的物質的量之比為2∶3,下列說法正確的是()。A.該有機化合物中含C、H、O三種原子B.該化合物是乙烷C.該化合物中C、H原子個數(shù)比為1∶3D.一個該化合物分子中含兩個C原子、六個H原子,但不能確定是否含有O原子答案:CD解析:根據(jù)題目條件可知C、H原子個數(shù)之比為1∶3,1個分子中的碳原子和氫原子的個數(shù)只能是2和6,但不能確定是否含有氧原子。2.某有機化合物的結構(鍵線式)及球棍模型如下:下列關于該有機化合物的敘述正確的是()。A.該有機化合物有6種不同化學環(huán)境的氫原子B.該有機化合物屬于芳香族化合物C.鍵線式中的Et代表的基團為—CH3D.該有機化合物分子中含有酯基答案:D解析:A項,由鍵線式可知有8種不同環(huán)境的氫原子,A錯;B項,由鍵線式可看出,該物質中無苯環(huán),不屬于芳香族化合物,B錯;C項,Et代表的基團為—CH2CH3,C錯;觀察該有機化合物的鍵線式結構可知,該分子中含有原子團,因此含有酯基,D正確。3.嗎啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余為O。已知其相對分子質量不超過300。則嗎啡的相對分子質量為,嗎啡的分子式為。

答案:285C17H19NO3解析:由于Mr(嗎啡)不超過300,故分子中C原子數(shù)N(C)<300×71.58%12N(N)=285×4N(H)=285×6N(O)=285×(4.某研究性學習小組為確定某蠟狀有機化合物A的結構和性質,他們擬用傳統(tǒng)實驗的手段與現(xiàn)代技術相結合的方法進行探究。請你參與過程探究。Ⅰ.實驗式的確定(1)取樣品A進行燃燒法測定,發(fā)現(xiàn)燃燒后只生成CO2和H2O,某次燃燒后,經(jīng)換算得到了0.125molCO2和0.15molH2O。據(jù)此得出的結論是。

(2)另一實驗中,取3.4g蠟狀有機化合物A在3.36L(標準狀況下,下同)氧氣中完全燃燒,兩者均恰好完全反應,生成2.8LCO2和液態(tài)水。由此得出的實驗式是。

Ⅱ.結構式的確定(經(jīng)測定A的相對分子質量為136)(3)取少量樣品熔化,加入鈉有氫氣放出,說明A分子中含有。

(4)進行核磁共振,發(fā)現(xiàn)只有兩個特征峰,且面積比為2∶1,再做紅外光譜,發(fā)現(xiàn)與乙醇一樣透過率在同一處波數(shù)被吸收。圖譜如下:則A的結構簡式為。

答案:(1)分子中n(C)∶n(H)=5∶12,分子式為C5H12Ox(x=0,1,2…)(2)C5H12O4(3)羥基(4)C(CH2OH)4解析:(1)根據(jù)C、H原子守恒可以知道分子中n(C)∶n(H)=0.125mol∶(0.15mol×2)=5∶12,可能含有O元素,實驗式為C5H12Ox(x=0,1,2…);(2)生成二氧化碳為2.8L22.4L·mol-1=0.125mol,則生成水為0.15mol,3.4g有機化合物中氧元素質量為3.4g0.125mol×12g·mol10.15mol×2×1g·mol1=1.6g,則氧原子物質的量為1.6g16g·mol-1=0.1mol,則分子中n(C)∶n(H)∶n(O)=0(3)經(jīng)測定A的相對分子質量為136,且最簡式中H原子已經(jīng)飽和碳原子,故最簡式即為分子式,可以知道分子式為C5H12O4,取少量樣品熔化,加入鈉有氫氣放出,說明含有羥基;(4)進行核磁共振發(fā)現(xiàn)只有兩個特征峰,且面積比為2∶1,說明含有兩種H原子,兩種H原子數(shù)目分別為8、4,由紅外光譜圖可以知道,分子中含有O—H、C—O、C—H基團,該有機化合物結構簡式為C(CH2OH)4。5.一個有機化合物的相對分子質量為70,紅外光譜表征到碳碳雙鍵和CO的存在,核磁共振氫譜如下圖:說明:圖中顯示有四組峰,面積之比為1∶1∶1∶3(1)寫出該有機