?有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法
一、選擇題(共14題)
1.碳原子成鍵的多樣性、同分異構(gòu)現(xiàn)象等是有機(jī)化合物種類繁多的原因。丁烷和2—甲基丙烷的結(jié)構(gòu)式如圖所示,下列說(shuō)法正確的是

A.分子式不同 B.互為同分異構(gòu)體
C.碳?xì)滏I(C—H)數(shù)目不同 D.物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)完全相同

2.下列分離或除雜方法不正確的是
A.可用飽和碳酸鈉溶液通過(guò)分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸
B.用催化加氫的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯
C.可用蒸餾的方法分離溴苯中混有的苯
D.利用重結(jié)晶的方法可提純粗苯甲酸

3.下列有機(jī)物分子中,在核磁共振氫譜中信號(hào)強(qiáng)度(個(gè)數(shù)比)是1∶3的是
A.丙烷 B.1,2,3—三甲基苯
C.2—丙醇 D.

4.用現(xiàn)代化學(xué)方法測(cè)定某有機(jī)物結(jié)構(gòu):質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為60;紅外光譜圖表征到C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵的振動(dòng)吸收;核磁共振氫譜圖如圖(峰面積之比依次為3:2:1:2)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.該有機(jī)物分子式為C3H8O,分子中共有4種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子
B.該有機(jī)物與HBr發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)斷裂的是O—H鍵
C.該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2OH,能發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯
D.該有機(jī)物與CH3CH(CH3)OH、CH3CH2OCH3互為同分異構(gòu)體

5.下列6種有機(jī)分子中,核磁共振氫譜中信號(hào)峰數(shù)目相同的一組是

A.①⑤ B.②④ C.④⑤ D.⑤⑥

6.已知有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.若A的化學(xué)式為,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
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.由紅光外譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵
D.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)

7.有機(jī)物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假設(shè)給你水楊酸甲酯和丁香烯的混合物讓你研究,一般要采取的幾個(gè)步驟是
A.分離、提純→確定實(shí)驗(yàn)式→確定化學(xué)式→確定結(jié)構(gòu)式
B.確定化學(xué)式→確定實(shí)驗(yàn)式→確定結(jié)構(gòu)式→分離、提純
C.分離、提純→確定結(jié)構(gòu)式→確定實(shí)驗(yàn)式→確定化學(xué)式
D.分離、提純→確定化學(xué)式→確定實(shí)驗(yàn)式→確定結(jié)構(gòu)式

8.提純下列物質(zhì)(括號(hào)中為雜質(zhì)),所選除雜試劑和分離方法都正確的
選項(xiàng)
物質(zhì)
除雜試劑
分離方法
A
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗氣
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
C
苯(硝基苯)

分液
D
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液

9.下列有機(jī)化合物的分類不正確的是
A
B
C
D




苯的同系物
芳香族化合物
不飽和烴


10.呋喃是最簡(jiǎn)單的含氧五元雜環(huán)化合物(其分子為平面型分子且含有大π鍵),有麻醉和弱刺激作用,極度易燃。下列關(guān)于呋喃的有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.易溶于水和丙酮等有機(jī)溶劑
B.含有的大π鍵可表示為π
C.一氯代物有2種,二氯代物有3種(不考慮立體異構(gòu))
D.生成1molC4H10O需標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣44.8L

11.下列有機(jī)物1H-NMR譜圖吸收峰的數(shù)目正確的是
A. (2種) B.(2種)
C. (3種) D. (2種)

12.A、B是摩爾質(zhì)量不相等的兩種有機(jī)物,無(wú)論A、B以何種比例混合,只要混合物的總質(zhì)量不變,完全燃燒后生成CO2的質(zhì)量也不變。符合這一條件的組合13.具有手性碳原子的有機(jī)物具有光學(xué)活性。下列分子中,沒(méi)有光學(xué)活性的是
A.乳酸:CH3—CH(OH)—COOH
B.甘油:HOCH2—CH(OH)—CH2OH
C.脫氧核糖: HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH2—CHO
D.核糖:HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO

13.下列說(shuō)法不正確的是
A.元素分析儀不僅可以測(cè)試試樣常見(jiàn)的組成元素及含量,還可測(cè)定其分子的空間結(jié)構(gòu)
B.用水煤氣可合成液態(tài)碳?xì)浠衔锖秃跤袡C(jī)物
C.沼氣屬于綠色、可再生能源,沼氣的生成屬于生物質(zhì)能的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化
D.通過(guò)用紅外光譜圖分析可以區(qū)分乙醇和乙酸乙酯

14.法匹拉韋是治療新冠肺炎的一種藥物,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.該分子中N、O、F的第一電離能大小順序?yàn)镕>N>O
B.該分子中C—N鍵的鍵能大于C—F鍵的鍵能
C.該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為7:2
D.該分子中存在手性碳原子

二、非選擇題(共9題)
15.為測(cè)定某含C、H、O三種元素的化合物A的結(jié)構(gòu),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
第一步:分子式的確定:
(1)燃燒分析實(shí)驗(yàn):將一定量A置于氧氣流中充分燃燒,實(shí)驗(yàn)測(cè)得:生成2.7g和4.4g,消耗氧氣3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該有機(jī)物中各元素的原子個(gè)數(shù)比N(C):N(H):N(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)量為46,則該物質(zhì)的分子式是___________。
第二步:結(jié)構(gòu)式的確定:
(3)經(jīng)測(cè)定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜圖如下,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________。


16.寫出下列有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或分子式:
(1)當(dāng)0.2mol烴A在氧氣中完全燃燒時(shí)生成CO2和H2O各1.2mol,催化加氫后生成2,2—二甲基丁烷,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。
(2)某炔烴和H2充分加成生成2,5—二甲基己烷,該炔烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。
(3)某氣態(tài)烴(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)224mL與含有3.6g溴的溴水恰好完全加成,生成物的每個(gè)碳原子上都有1個(gè)溴原子,該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。
(4)相對(duì)分子質(zhì)量為84的烴的分子式為_(kāi)__。

17.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)。
(1)將有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則該物質(zhì)中各元素的原子個(gè)數(shù)比是_______。
(2)質(zhì)譜儀測(cè)定有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為46,則該物質(zhì)的分子式是_______
(3)經(jīng)測(cè)定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜如圖所示,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______

(4)A在Cu作用下可被氧化生成B,其化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(5)A可通過(guò)糧食在一定條件下制得,由糧食制得的A在一定溫度下密閉儲(chǔ)存,因?yàn)榘l(fā)生一系列的化學(xué)變化而變得更醇香。請(qǐng)寫出最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。

18.為了測(cè)定某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu),做如下實(shí)驗(yàn):
①將2.3g該有機(jī)物完全燃燒,生成0.1molCO2和2.7g水;
②用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量,得如圖1所示的質(zhì)譜圖;
③用核磁共振儀處理該化合物,得到如圖2所示圖譜,圖中三個(gè)峰的面積之比是1:2:3。

試回答下列問(wèn)題:
(1)有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量是_______;
(2)有機(jī)物A的最簡(jiǎn)式分子式是_______,分子式是_______
(3)寫出有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。
(4)寫出有機(jī)物A的一種同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。

19.某硏究性學(xué)習(xí)小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行了探究。下列裝置是用燃燒法確定有機(jī)物X的分子式的常用裝置。

(1)產(chǎn)生的O2按從左到右的流向,所選裝置正確的連接順序是:E→D→F→___→___→___。(裝置不能重復(fù)使用)___。
(2)燃燒管中CuO的作用是___。
(3)氧化2.12g有機(jī)物X的蒸汽,生成了7.04g二氧化碳和1.80g水,通過(guò)儀器分析得知X的相對(duì)分子質(zhì)量為106,用核磁共振氫譜儀測(cè)出X的核磁共振氫譜中有2組峰,其峰面積之比為2:3,用紅外光譜儀測(cè)得X分子的紅外光譜如圖所示。
①上述測(cè)X的相對(duì)分子質(zhì)量的方法稱為_(kāi)__。
②X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__。

(4)Y是X的同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的一種Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___。
①屬于芳香烴 ②苯環(huán)上的一氯代物有三種

20.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了解含C、H、O三種元素未知物A的性質(zhì),對(duì)A的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)如圖,將足量的O2和4.6g有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,完全燃燒后將產(chǎn)物依次通過(guò)裝置甲和裝置乙。

①裝置甲和乙中分別盛放的物質(zhì)是___、___。
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),要先通入氧氣一會(huì)兒,然后再加熱。為什么?___
③實(shí)驗(yàn)中CuO的作用是___。
④為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,裝置還需要完善,請(qǐng)指出該裝置還需要完善的地方___。
(2)反應(yīng)后測(cè)得裝置甲、乙分別增重5.4g和8.8g。則該物質(zhì)中C、H、O的原子個(gè)數(shù)之比是__。該有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為_(kāi)_。
(3)然后用質(zhì)譜儀測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量,經(jīng)測(cè)定得到如圖1所示的質(zhì)譜圖;最后用核磁共振儀處理該有機(jī)物,得到如圖2所示的核磁共振氫譜圖。

①該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)__。
②能否根據(jù)該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式確定其分子式___(填“能”或“不能”),原因是___。
③請(qǐng)寫出該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___。

21.一種有毒性物質(zhì)A,其含碳76.6%、氫6.38%。氧17.02%(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),它們的相對(duì)分子質(zhì)量是乙烷的3.13倍,試回答以下問(wèn)題。
(1)該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)__________(結(jié)果取整數(shù));確定該有機(jī)物A的分子式為_(kāi)__________。
(2)用核磁共振儀處理該化合物,得到核磁共振氫譜圖,圖中出現(xiàn)四組峰,其四個(gè)峰的面積之比是1:2:2:1,則有機(jī)物的名稱為_(kāi)__________,官能團(tuán)為_(kāi)__________

22.(1)A、B、C三種烴分子中均含有8個(gè)氫原子,其中A、B常溫下呈氣態(tài),C呈液態(tài)。請(qǐng)回答
①A是符合上述條件中相對(duì)分子質(zhì)量最小的,則A的分子式為_(kāi)__________;B屬于鏈狀單烯烴,且與HBr加成的產(chǎn)物只有一種,試寫出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。
②C屬于芳香烴,可用來(lái)制烈性炸藥,試寫出C制取烈性炸藥的化學(xué)方程式___________
(2)苧烯的鍵線式為,烯烴在一定條件下發(fā)生氧化反應(yīng),碳碳雙鍵斷裂,如:被氧化為和。在該條件下,苧烯的同分異構(gòu)體B1mol氧化生成了1mol甲醛(),1mol丙酮(),還有1mol,則B可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__________、___________。
(3)有X、Y兩種有機(jī)物,按要求回答下列問(wèn)題:
①取3.0g有機(jī)物X,完全燃燒后生成3.6g水和3.36LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),已知該有機(jī)物的蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度為30,求該有機(jī)物的分子式:___________。
②有機(jī)物Y的分子式為C4H8O2,其紅外光譜圖如下:

則該有機(jī)物的可能結(jié)構(gòu)為_(kāi)__________(填字母)。
A.CH3COOCH2CH3 B.CH3CH2COOCH3
C.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCOOH

23.在有機(jī)物分子中,不同氫原子的核磁共振譜中給出的信號(hào)也不同,根據(jù)信號(hào)可以確定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如二乙醚的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振譜中給出的信號(hào)有兩個(gè),如圖所示:

(1)下列物質(zhì)中,其核磁共振氡譜中給出的信號(hào)只有一個(gè)的是_______(填字母)。
A.CH3CH3?????B.CH3COOH????C.?CH3OH?????D.?CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氫譜圖如圖所示,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__,請(qǐng)預(yù)測(cè)B的核磁共振氫譜上有___種信號(hào)。

(3)在常溫下測(cè)得的某烴C8H10 (不能與溴水反應(yīng))的核磁共振譜上,觀察到兩種類型的H原子給出的信號(hào),其強(qiáng)度之比為2∶3,試確定該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)__;該烴在光照下生成的一氯代物在核磁共振譜中可產(chǎn)生____種信號(hào),強(qiáng)度比為_(kāi)___。



【參考答案及解析】
一、選擇題
1.
【答案】B
【詳解】
A.丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,故A錯(cuò)誤;
B.丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,為同分異構(gòu)體,故B正確;
C.丁烷和2-甲基丙烷中氫原子數(shù)相同,碳?xì)滏I(C-H)數(shù)目相同,故C錯(cuò)誤;
D.丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)不同、化學(xué)性質(zhì)相似,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
2.
【答案】B
【詳解】
A.乙酸可以和碳酸鈉溶液反應(yīng),而乙酸乙酯難溶于飽和碳酸鈉溶液,A正確;
B.加氫的量無(wú)法控制,用催化加氫的方法除去乙烷中混有的少量乙烯,會(huì)引入新的雜質(zhì),B錯(cuò)誤;
C.溴苯和苯的沸點(diǎn)差異較大,蒸餾常用于分離沸點(diǎn)不同的液體混合物,C正確;
D.苯甲酸的溶解度受溫度影響較大,控制不同的溫度可以使苯甲酸的溶解度發(fā)生變化,從而從溶液中分離出來(lái),所以利用重結(jié)晶的方法可提純粗苯甲酸,D正確;
綜上所述答案為B。
3.
【答案】A
【詳解】
A.丙烷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH3,核磁共振氫譜中信號(hào)強(qiáng)度為6:2=3:1,A符合題意;
B.1,2,3-三甲基苯為對(duì)稱結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜中信號(hào)強(qiáng)度為1:2:6:3,B與題意不符;
C.2-丙醇為對(duì)稱結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜中信號(hào)強(qiáng)度為6:1:1,C與題意不符;
D.為對(duì)稱結(jié)構(gòu),核磁共振氫譜中信號(hào)強(qiáng)度為1:9,D與題意不符;
答案為A。
4.
【答案】B
【分析】
核磁共振氫譜圖如圖(峰面積之比依次為3:2:1:2),有4種不同的氫,且個(gè)數(shù)比為3:2:1:2,質(zhì)譜圖表明其相對(duì)分子質(zhì)量為60;紅外光譜圖表征到C—H鍵、O—H鍵、C—O鍵的振動(dòng)吸收;可知為醇類,分子式為C3H8O,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:CH3CH2CH2OH,據(jù)此分析解題。
【詳解】
A.由分析可知,該有機(jī)物分子式為C3H8O,分子中共有4種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子,故A正確;
B.根據(jù)分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,該有機(jī)物與HBr發(fā)生取代反生成溴丙烷和水,斷開(kāi)C-OH,故B錯(cuò)誤;
C.該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2OH,在氫氧化鈉醇溶液中,能發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,故C正確;
D.該有機(jī)物與CH3CH(CH3)OH(官能團(tuán)異構(gòu)),CH3CH2OCH3互為同分異構(gòu)體,故D正確;
故選B。
5.
【答案】C
【詳解】
①為甲苯,苯環(huán)有3種,甲基1種,共4種H,;
②左右、上下結(jié)構(gòu)對(duì)稱,有2種H,;
③斜對(duì)稱,共有5種H,;
④左右、上下結(jié)構(gòu)對(duì)稱,有3種H,;
⑤兩個(gè)苯環(huán)相同,每個(gè)苯環(huán)都有鄰、間、對(duì)3種位置,有3種H,;
⑥兩個(gè)苯環(huán)相同,每個(gè)苯環(huán)都有鄰、間、對(duì)3種位置,烴基有1種,共4種,;
則①⑥、④⑤核磁共振氫譜中給出的信號(hào)峰數(shù)目相同,綜上所述,故選C。
6.
【答案】A
【詳解】
A.若A的化學(xué)式為,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,CH3COCH3中只有一種氫原子,與圖像不符,故A錯(cuò)誤;
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,故B正確;
C.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,故C正確;
D.核磁共振氫譜可判斷氫原子種類,但僅由核磁共振氫譜無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù),故D正確;
故選A。
7.
【答案】A
【詳解】
對(duì)水楊酸甲酯和丁香烯的混合物進(jìn)行研究,首先需經(jīng)過(guò)分離、提純得到純品;對(duì)純品一般先利用元素定量分析確定實(shí)驗(yàn)式,再測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量確定分子式,因?yàn)橛袡C(jī)物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象,所以最后確定結(jié)構(gòu)式,故對(duì)其進(jìn)行研究一般采取的研究步驟是:分離提純→確定實(shí)驗(yàn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式,故選:A。
8.【答案】BD
【詳解】
A.酸化KMnO4溶液能將雜質(zhì)乙烯氧化,但生成的二氧化碳又成為甲烷中的新雜質(zhì),A錯(cuò)誤;
B.溴與NaOH溶液反應(yīng)生成易溶于水的鈉鹽,通常溴苯與NaOH溶液不反應(yīng),且溴苯不溶于水,密度比水大的液體,故用分液法分離,B正確;
C.苯、硝基苯都不溶于水,二者混溶,但沸點(diǎn)不同,可用蒸餾的方法分離,C錯(cuò)誤;
D.苯酚與氫氧化鈉反應(yīng)后,與苯分層,然后分液可分離,D正確;
答案選BD。
9.
【答案】A
【詳解】
A. 不含苯環(huán),所以不是苯的同系物,故A不正確;
B.含有苯環(huán),屬于芳香族化合物,故B正確;
C.含有不飽和碳原子,屬于不飽和烴,故C正確;
D. 中羥基直接連在側(cè)鏈上的飽和碳原子上,屬于醇,故D正確;
故答案為:A
10.
【答案】B
【詳解】
A.該有機(jī)物含碳碳雙鍵及醚鍵,不溶于水,故A錯(cuò)誤;
B.呋喃為平面型分子,則碳碳雙鍵兩端的碳原子與五元環(huán)中O原子都為sp2雜化,每個(gè)碳原子提供1個(gè)電子,O原子提供2電子,形成類似苯環(huán)的大π鍵,表示為π,故B正確;
C.分子只含2種H,一氯代物有2種,固定1個(gè)Cl移動(dòng)另一個(gè)Cl可知二氯代物有4種,故C錯(cuò)誤;
D.呋喃的分子式為C4H4O,生成1molC4H10O需標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣為3mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為3mol×22.4L/mol=67.2L,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
11.
【答案】A
【詳解】
A. 結(jié)構(gòu)對(duì)稱,環(huán)上含2種H,則1H-NMR譜圖吸收峰的數(shù)目為2,故A正確;
B. 結(jié)構(gòu)對(duì)稱,環(huán)上含3種H,則1H-NMR譜圖吸收峰的數(shù)目為3,故B錯(cuò)誤;
C. 結(jié)構(gòu)對(duì)稱,環(huán)上只含1種H,羥基上1種H,則1H-NMR譜圖吸收峰的數(shù)目為2,故C錯(cuò)誤;
D. 結(jié)構(gòu)對(duì)稱,6個(gè)甲基相同,只含1種H,則1H-NMR譜圖吸收峰的數(shù)目為1,故D錯(cuò)誤;
故選A。
12.
【答案】B
【詳解】
A.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,乳酸分子中含有如圖*所示的1個(gè)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子:,有光學(xué)活性,故不符合題意;
B.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,甘油分子中不含有連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子,沒(méi)有光學(xué)活性,故B符合題意;
C.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,乳酸分子中含有如圖*所示的2個(gè)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子:,有光學(xué)活性,故C不符合題意;
D.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,乳酸分子中含有如圖*所示的3個(gè)連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子:,有光學(xué)活性,故D不符合題意;
故選B。
13.
【答案】A
【詳解】
A.元素分析儀不僅可以測(cè)試試樣常見(jiàn)的組成元素及含量,無(wú)法幫助人們測(cè)定其分子的空間結(jié)構(gòu),故A錯(cuò)誤;
B.用水煤氣可合成液態(tài)碳?xì)浠衔锖秃跤袡C(jī)物,比如用水煤氣合成辛烷(8CO+17H2C8H18+8H2O)或甲醇(CO+2H2CH3OH),故B正確;
C.沼氣主要成份為CH4,沼氣的生成屬于生物質(zhì)能的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化,它屬于綠色、可再生能源,故C正確;
D.紅外光譜圖可以確定化學(xué)鍵和官能團(tuán),乙醇和乙酸乙酯中的化學(xué)鍵、官能團(tuán)不同,因此可以用紅外光譜圖分析可以區(qū)分乙醇和乙酸乙酯,故D正確。
綜上所述,答案為A。
14.
【答案】A
【詳解】
A.同周期元素的第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì),但ⅡA族和ⅤA族的元素達(dá)到全滿或半滿狀態(tài),所以N、O、F的第一電離能由大到小的順序?yàn)镕>N>O,A正確;
B.分子中C-H鍵的鍵能與C-F鍵的鍵能比較,可以根據(jù)鍵長(zhǎng)的大小來(lái)判斷,具體來(lái)說(shuō)就是根據(jù)相結(jié)合的兩個(gè)原子的半徑來(lái)比較,半徑越小鍵能越大,兩個(gè)化學(xué)鍵都含有C原子,F(xiàn)原子的半徑大于H原子的,所以C-H鍵的鍵能大于C-F鍵的鍵能,B正確;
C.該分子中鍵與鍵數(shù)目之比為15:4,C錯(cuò)誤;
D.手性碳原子一定是飽和碳原子,所連接的四個(gè)基團(tuán)要是不同的,該有機(jī)物中沒(méi)有飽和的碳原子,故D錯(cuò)誤;
故選A。
二、非選擇題
15.
【答案】2:6:1
【詳解】
(1)有機(jī)物中含有:n(C)=n(CO2)= =0.1 mol,n(H)=2n(H2O)= 2× =0.3mol,n(O)=2n(CO2)+n(H2O)-n(O2)×2=2×0.1mol+0.15mol-2×=0.05mol,故N(C):N(H):N(O)=0.1:0.3:0.05=2:6:1,故答案為:2:6:1;
(2)C2H6O的相對(duì)分子質(zhì)量為46,則該物質(zhì)分子式為,故答案為:;
(3) 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH3CH2OH或CH3OCH3,由于核磁共振氫譜中有3個(gè)峰,故應(yīng)有三種氫原子,則A為,故答案為:。
16.
【答案】 CH2=CH—CH=CH2 C6H12
【分析】
物質(zhì)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,則元素種類、原子個(gè)數(shù)不變;炔烴含有CC,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),相鄰C原子各增加2個(gè)H原子。
【詳解】
(1)烴只含有C、H,,0.2 mol烴燃燒生成CO2和H2O各1.2 mol,求得x=6,y=12,A可發(fā)生加成反應(yīng)生成2,2二甲基丁烷,則為烯烴,雙鍵只能出現(xiàn)在一端,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為: ;
(2)2,5-二甲基己烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)- CH3,炔烴加成后相鄰C原子出現(xiàn)2個(gè)H原子,而碳鏈結(jié)構(gòu)不變,故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:;
(3)224mL標(biāo)況下的氣體,n=0.01mol,當(dāng)該氣體的物質(zhì)的量為1mol時(shí),則其與溴水發(fā)生加成反應(yīng)可消耗溴單質(zhì)的質(zhì)量為3.6g 100=360g,n(Br)=4.5mol,即4mol溴原子,題目給出:每個(gè)碳原子上都有一個(gè)溴原子,則烴中含有4個(gè)碳原子,可得該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH-CH=CH2;
(4)設(shè)分子式為CxHy,則有12x+y=84,y=84-12x又有烷烴時(shí)氫的個(gè)數(shù)最多為y=2x+2,乙炔時(shí)氫的個(gè)數(shù)最少為2,故 ,故,解得,故x=6,烴的分子式為C6H12。
【點(diǎn)睛】
有機(jī)物與雙原子分子發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),相鄰碳原子上均會(huì)增加相同個(gè)數(shù)的原子,是解決加成反應(yīng)的關(guān)鍵。加成后再取代,需要考慮加成時(shí)引入幾個(gè)H原子,再分析出原物質(zhì)中含有的H原子個(gè)數(shù)。
17.
【答案】2 : 6 : 1 C2H6O CH3CH2OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOCH3+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+CH3OH
【分析】
由A的燃燒產(chǎn)物,可確定有機(jī)物A中一定要含有C、H元素,可能含有O元素,利用質(zhì)量守恒可確定是否含O及氧元素的質(zhì)量;乙醇在密閉容器中,有少量會(huì)被緩慢氧化為乙醛,進(jìn)而氧化為乙酸,最后發(fā)生乙酸與乙醇的酯化反應(yīng),從而使酒變得更醇香,據(jù)此分析解題。
【詳解】
生成5.4 g H2O即0.3mol和8.8 g CO2即0.2mol,消耗氧氣6.72 L即0.3mol,O:H:C=2 :6 :1;
(2)由5.4g H2O和8.8g CO2,可得出n(H)==0.6mol,n(C)==0.2mol,有機(jī)物中所含O原子的質(zhì)量m(O)= +-=1.6g,n(O)=0.1mol,則有機(jī)物分子中C:H:O=0.2:0.6:0.1=2:6:1,有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量為46,則A物質(zhì)分子式為C2H6O。答案為:C2H6O;
(3)有機(jī)物A的核磁共振氫譜圖顯示,有3條吸收峰,從而表明A分子中有三種氫原子,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OH。答案為:CH3CH2OH;
(4)A為CH3CH2OH,在Cu作用下可被氧化生成CH3CHO,其化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。答案為:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(5)由以上分析知,A有少部分最終轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯,化學(xué)方程式:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。答案為:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
18.
【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH CH3OCH3
【詳解】
(1)由A的質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比為46可知,有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量是46,故答案為:46;
(2)由二氧化碳的物質(zhì)的量和水的質(zhì)量可知,2.3g有機(jī)物A中碳原子的質(zhì)量為0.1mol×12g/mol=1.2g,氫原子的質(zhì)量為×2×1g/mol=0.3g,則有機(jī)物A中氧原子的物質(zhì)的量為=0.05mol,由碳原子、氫原子和氧原子的物質(zhì)的量比為0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6:1可知,有機(jī)物A的最簡(jiǎn)式為C2H6O,由有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量是46可知,有機(jī)物A的分子式為C2H6O,故答案為:C2H6O;C2H6O;
(3) 分子式為C2H6O的有機(jī)物可能為CH3CH2OH和CH3OCH3,由有機(jī)物A的核磁共振氫譜有3組峰,三個(gè)峰的面積之比是1:2:3可知,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OH,故答案為:CH3CH2OH;
(4) CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,則A的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OCH3,故答案為:CH3OCH3。
19.
【答案】CAB 使有機(jī)物X充分氧化,生成CO2和H2O 質(zhì)譜法 或
【分析】
烴X的物質(zhì)的量為 =0.02mol,生成二氧化碳為=0.16mol,生成水為=0.1mol,則分子中N(C)= =8、N(H)==10,故X的分子式為C8H10,X的紅外光譜測(cè)定含有苯環(huán),屬于苯的同系物,而1H核磁共振譜有2個(gè)峰,其面積之比為2:3,則X為。
【詳解】
(1)產(chǎn)生的O2按從左到右的流向,E制備氧氣,D進(jìn)行干燥,F(xiàn)中CuO的作用是使有機(jī)物X充分氧化,生成CO2和H2O,C吸收生成的水,A吸收生成的二氧化碳,B中堿石灰防止空氣中的水和二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn),所選裝置正確的連接順序是E→D→F→C→A→B(裝置不能重復(fù)使用),故答案為:CAB;
(2)燃燒管中CuO的作用是使有機(jī)物X充分氧化,生成CO2和H2O,故答案為:使有機(jī)物X充分氧化,生成CO2和H2O;
(3) ①由以上分析可知X的分子式為C8H10,名稱為對(duì)二甲苯,上述測(cè)X的相對(duì)分子質(zhì)量的方法稱為質(zhì)譜法。故答案為:質(zhì)譜法;
②由上述分析可知,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:;
(4)符合下列條件的X的同分異構(gòu)體①屬于芳香烴,含有苯環(huán),可能結(jié)構(gòu)為二甲苯或乙苯 ②苯環(huán)上的一氯代物有三種,乙苯滿足條件;二甲苯中鄰二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有二種,對(duì)二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有一種,間二甲苯苯環(huán)上的一氯代物有三種,間二甲苯符合條件,故答案為:或。
20.
【答案】無(wú)水CaCl2(或P2O5干燥劑) 堿石灰 將裝置中的空氣排盡,否則會(huì)因空氣中含有CO2、H2O而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性 確保有機(jī)物中碳元素全部被氧化 在裝置末端連接一個(gè)裝有堿石灰的裝置 2:6:1 C2H6O 46 能 因?yàn)槲粗顰的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O,其中氫原子數(shù)已經(jīng)達(dá)飽和,該實(shí)驗(yàn)式即為未知物的分子式 CH3OCH3
【詳解】
(1) ①該有機(jī)物組成是C、H、O,則完全燃燒后生成H2O、CO2,為了測(cè)定A的分子式,需要得到產(chǎn)物的質(zhì)量,則裝置甲和乙中分別盛放的物質(zhì)是:無(wú)水CaCl2(或P2O5干燥劑)、堿石灰;
②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,先通一段時(shí)間的氧氣,目的是:將裝置中的空氣排盡,否則會(huì)因空氣中含有CO2、H2O而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性;
③若A不完全燃燒產(chǎn)生CO,CuO可與CO反應(yīng)得到CO2,確保有機(jī)物中碳元素全部被氧化;
④為了檢驗(yàn)裝置甲和乙已經(jīng)完全吸收產(chǎn)物,需要在裝置末端連接一個(gè)裝有堿石灰的裝置;
(2) 增重5.4g是水的質(zhì)量,8.8g是CO2的質(zhì)量,則水的物質(zhì)的量為,CO2的物質(zhì)的量為,有機(jī)物中n(H)=2n(H2O)=0.6mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,則4.6g有機(jī)物A中氧元素的物質(zhì)的量為[1×0.6+12×0.2+16×n(O)]g=4.6g,n(O)=0.1mol,則C、H、O的原子個(gè)數(shù)之比是0.2:0.6:0.1=2:6:1;該有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式為C2H6O;
(3) ①由圖1所示的質(zhì)譜圖,可知該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為46;
②因?yàn)槲粗顰的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O,其中氫原子數(shù)已經(jīng)達(dá)飽和,該實(shí)驗(yàn)式即為未知物的分子式;
③核磁共振氫譜中,氫原子種類和吸收峰個(gè)數(shù)相等,該圖片中只有一個(gè)吸收峰,說(shuō)明該有機(jī)物中只含一種類型的氫原子,結(jié)合其分子式知,該有機(jī)物的是甲醚,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:CH3OCH3?。
21.
【答案】94 C6H6O 苯酚 羥基
【詳解】
(1)物質(zhì)A相對(duì)分子質(zhì)量是乙烷的3.13倍,則其相對(duì)分子質(zhì)量為30×3.13≈94,其含碳76.6%、氫6.38%。氧17.02%,則含碳原子個(gè)數(shù)=,含碳原子個(gè)數(shù)=,含氧原子個(gè)數(shù)=,其分子式為:C6H6O,故答案為:94;C6H6O;
(2)根據(jù)分子式可知物質(zhì)A中可能含有苯環(huán),核磁共振氫譜圖出現(xiàn)四組峰,其四個(gè)峰的面積之比是1:2:2:1,則符合題意的結(jié)構(gòu)為,名稱為苯酚,所含官能團(tuán)為羥基,故答案為:苯酚;羥基;
22.
【答案】C3H8 CH3CH=CHCH3 3HNO3+3H2O C3H8O AB
【詳解】
(1)①A中均含有8個(gè)氫原子,且相對(duì)分子質(zhì)量最小的,即含有的碳原子數(shù)最小,則A的分子式為C3H8;B屬于鏈狀單烯烴,分子式為C4H8,且與HBr加成的產(chǎn)物只有一種,為對(duì)稱結(jié)構(gòu),B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH=CHCH3;
②C屬于芳香烴,可用來(lái)制烈性炸藥,則C為甲苯,甲苯與濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)生成三硝基甲苯,方程式為+3HNO3+3H2O;
(2)根據(jù)氧化的特點(diǎn),烴B中的碳碳雙鍵斷開(kāi),結(jié)合一個(gè)氧原子,則B可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、;
(3)①已知該有機(jī)物的蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度為30,則其摩爾質(zhì)量為60g/mol,則3.0g有機(jī)物X的物質(zhì)的量0.05mol,完全燃燒后生成3.6g水物質(zhì)的量為0.2mol,3.36LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)物質(zhì)的量為0.15mol,則1mol有機(jī)物含有3mol碳原子,8mol氫原子,C、H質(zhì)量和為44g,可判斷含有1mol O原子,分子式為C3H8O;
②有機(jī)物Y的分子式為C4H8O2,根據(jù)其紅外光譜可知,含有不對(duì)稱的甲基、C=O和C-O-C結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,答案為AB。
23.
【答案】AD CH2BrCH2Br 2 4 3∶2∶2∶2
【詳解】
(1)由圖及核磁共振氫譜中給出的信號(hào)只有一個(gè),則有機(jī)物中只有一種位置的H原子,AD中只有一種位置的H原子,BC中有2種位置的H原子,所以選AD;
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,據(jù)圖可知A中只有一種H原子,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,則A為CH2BrCH2Br,B應(yīng)為CH3CHBr2,含有2種H原子,B的核磁共振氫譜上有2種信號(hào);
(3)某烴C8H10不能與溴水反應(yīng),說(shuō)明分子中不含碳碳雙鍵、碳碳三鍵,則最可能含有苯環(huán),核磁共振譜上觀察到兩種類型的H原子給出的信號(hào),其強(qiáng)度之比為2:3,則存在兩種位置的H原子,且H原子數(shù)目之比為2:3,數(shù)目分別為4、6,可知該烴為對(duì)二甲苯,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,該烴在光照下生成的一氯代物,其含有的H有4種,如圖,則在核磁共振譜中可產(chǎn)生4種信息,強(qiáng)度為3:2:2:2。

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