
?1.2.3有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的研究同步練習(xí)-蘇教版高中化學(xué)選擇性必修3
學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________
一、單選題
1.下列關(guān)于物質(zhì)研究方法的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.蒸餾法常用于分離提純液態(tài)有機(jī)混合物
B.同位素示蹤法可以用來(lái)研究一些化學(xué)反應(yīng)的歷程
C.核磁共振氫譜通常用于分析有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量
D.根據(jù)紅外光譜圖的分析可以初步判斷有機(jī)物中具有哪些基團(tuán)
2.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.用紅外光譜實(shí)驗(yàn)確定青蒿素分子中的官能團(tuán)
B.盛裝酸性溶液的容器常連接直流電源的負(fù)極以防止腐蝕
C.煤的液化是獲得清潔燃料的一種方式,主要是將煤轉(zhuǎn)化成煤油等液態(tài)燃料
D.以鐵粉為主要成分制成雙吸劑放入食品包裝袋,可以延長(zhǎng)食物的保持期
3.下列說(shuō)法不正確的是
A.可以用蒸餾、萃取、鹽析和滲析法分離和提純有機(jī)化合物
B.有機(jī)物的元素定量分析法可以確定有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式
C.通過(guò)分析紅外光譜圖可以得出某有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量
D.利用核磁共振氫譜可以準(zhǔn)確分析出有機(jī)分子結(jié)構(gòu)中氫原子種類(lèi)和它們的數(shù)目比
4.下列有機(jī)物的核磁共振氫譜圖中吸收峰組數(shù)與溴雙(4-氟苯基)甲烷()的核磁共振氫譜圖中吸收峰組數(shù)相同的是
A.2-甲基丙烷 B.2,4-二甲基戊烷 C.2,2,3,3-四甲基丁烷 D.2-甲基丁烷
5.下列化合物中,核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰且峰面積之比為3:2的是
A.?? B.??
C.?? D.??
6.對(duì)含氧有機(jī)物A進(jìn)行波譜分析:紅外光譜顯示有甲基、羥基等基團(tuán);質(zhì)譜圖顯示相對(duì)分子質(zhì)量為60;核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為6:1:1,則該化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
A.CH3CH2CH2OH B.(CH3)2CHCHO C.CH3COOH D.CH3CH(OH)CH3
7.下列對(duì)有關(guān)事實(shí)的解釋不正確的是
選項(xiàng)
事實(shí)
解釋
A
的熔點(diǎn)比干冰高
晶體是共價(jià)晶體,干冰是分子晶體
B
在中的溶解度:
為非極性分子,而為極性分子
C
質(zhì)譜儀檢測(cè)氣態(tài)乙酸,譜圖中出現(xiàn)質(zhì)荷比為的峰
兩個(gè)乙酸分子通過(guò)氫鍵形成了二聚體
D
的熱穩(wěn)定性比強(qiáng)
分子間形成了氫鍵,而分子間形成了范德華力
A.A B.B C.C D.D
8.某有機(jī)物的分子式為C4H8O2,紅外光譜圖如圖所示,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
A.HCOOCH(CH3)2 B.CH3CH2COOCH3
C.HCOOCH2CH2CH3 D.(CH3)2CHCOOH
9.下列物質(zhì)進(jìn)行核磁共振得到的核磁共振氫譜中,信號(hào)峰有4個(gè)的是
A. B.CH3CH2OCH2CH3
C.CH3CH2CH(CH3)2 D.CH3COOCH2CH3
10.化學(xué)與生活、生產(chǎn)密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.利用植物油的加成反應(yīng)可制得人造黃油
B.借助紅外光譜,可以獲得有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量
C.甲醇作為21世紀(jì)具有競(jìng)爭(zhēng)力的清潔燃料之一 ,可以與汽油混合作為汽車(chē)燃料
D.市售漂白粉含有Ca(OH)2,工業(yè)上使用漂白粉常加入少量稀鹽酸除去Ca( OH)2以增強(qiáng)漂白效果
二、填空題
11.測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的方法都是依據(jù)它們自身所具有的 或 來(lái)進(jìn)行測(cè)定的,其核心步驟是確定其 以及檢測(cè)分子所含的 及其 的位置。
12.某有機(jī)化合物A經(jīng)李比希法測(cè)得其中含碳為72.0%,含氫為6.67%,其余含有氧。現(xiàn)用下列方法測(cè)定該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量和分子結(jié)構(gòu)。
方法一:用質(zhì)譜法分析得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為150。
方法二:核磁共振儀測(cè)出A核磁共振氫譜有5個(gè)峰,其面積之比為1:2:2:2:3,如下圖A。
方法三:利用紅外光譜儀測(cè)得A分子的紅外光譜如下圖B。
試填空:
(1)A的分子式為 。
(2)A的分子中只含一個(gè)甲基的依據(jù)是 。
a.A的相對(duì)分子質(zhì)量????b.A的分子式??c.A的核磁共振氫譜圖??d.A分子的紅外光譜圖
(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(4)A的芳香類(lèi)同分異構(gòu)體有多種,其中符合條件:①分子結(jié)構(gòu)中只含一個(gè)官能團(tuán);②分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)甲基;③苯環(huán)上只有一個(gè)取代基的共有 (不包括A本身)種,其中屬于羧酸類(lèi)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
13.核磁共振氫譜
(1)原理
處于不同 中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號(hào)在譜圖中出現(xiàn)的位置不同,具有不同的 ,而且吸收峰的面積與 成正比,吸收峰的數(shù)目等于 。
(2)核磁共振氫譜圖
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 種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且個(gè)數(shù)比為 ,可推知該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為 。
14.青蒿素是我國(guó)科學(xué)家從傳統(tǒng)中藥中發(fā)現(xiàn)的能治療瘧疾的有機(jī)化合物,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示,它可以用有機(jī)溶劑A從中藥中提取。
(1)下列關(guān)于青蒿素的說(shuō)法不正確的是 (填字母)。
a.分子式為C14H20O5 b.分子中含有酯基和醚鍵
c.易溶于有機(jī)溶劑A,不易溶于水????d.分子的空間結(jié)構(gòu)不是平面形
(2)使用現(xiàn)代分析儀器對(duì)有機(jī)化合物A的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定,相關(guān)結(jié)果如下:
①根據(jù)圖1,A的相對(duì)分子質(zhì)量為 。
②根據(jù)圖2,推測(cè)A可能所屬的有機(jī)化合物類(lèi)別和其分子式 、 。
③根據(jù)以上結(jié)果和圖3(兩個(gè)峰的面積比為2∶3),推測(cè)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
15.I.莽草酸是合成治療禽流感的藥物一達(dá)菲(Tamif1u)的原料之一、莽草酸(A)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:(提示:環(huán)丁烷可簡(jiǎn)寫(xiě)成)
(1)A的分子式為 。
(2)17.4gA與足量的鈉反應(yīng)。則生成的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為 。
II.有機(jī)化合物A常用于食品行業(yè)。已知9.0gA在足量O2中充分燃燒,將生成的混合氣體依次通過(guò)足量的濃硫酸和堿石灰,分別增加5.4g和13.2g, 經(jīng)檢驗(yàn)剩余氣體為O2。
(3)A分子的質(zhì)譜圖如圖所示,則A的分子式是 。
(4)A分子的核磁共振氫譜有4組吸收峰,能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成CO2氣體,峰面積之比是1:1:1:3, 則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
16.化合物A的分子式為C5H10O,不溶于水,與Br2/CCl4溶液和金屬鈉都無(wú)反應(yīng),與稀鹽酸稀氫氧化鈉反應(yīng)得到同一化合物B,分子式為C5H12O2。B與等物質(zhì)量的HIO4水溶液反應(yīng)得到HCHO和化合物C,分子式為C4H8O,C可發(fā)生碘仿反應(yīng)。請(qǐng)寫(xiě)出化合物A、B、C的結(jié)構(gòu)式 、 、 。
17.完成下列問(wèn)題。
(1)研究化學(xué)物質(zhì)的方法有很多,常用的有①核磁共振氫譜????②蒸餾????③重結(jié)晶????④萃取????⑤過(guò)濾????⑥紅外光譜,其中用于分子結(jié)構(gòu)確定的有 (填序號(hào))
(2)下列物質(zhì)中,其核磁共振氫譜中只有一個(gè)吸收峰的是________(填字母)。
A.C(CH3)4 B. C. D.
(3)某含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物甲,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%。
??
①如圖是該有機(jī)物甲的質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 ,分子式為 。
②確定甲的官能團(tuán):通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知甲中一定含有羥基,甲可能的結(jié)構(gòu)有 種。
③確定甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
a.經(jīng)測(cè)定有機(jī)物甲的核磁共振氫譜如圖所示,則甲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
??
b.若甲的紅外光譜如圖所示,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
??
18.有機(jī)化合物A常用于配制香水、精油,為測(cè)定A的結(jié)構(gòu),某化學(xué)興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)13.6g有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,生成17.92L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和7.2g,通過(guò)質(zhì)譜儀測(cè)得A的相對(duì)分子質(zhì)量為136,則A的分子式為 。有機(jī)物A的紅外光譜如圖所示,則A可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 、 。
(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。(可選用的試劑:銀氨溶液,氫氧化鈉溶液,稀硫酸,限選一種試劑)
(3)探究制備A的最佳反應(yīng)條件:
①該小組成員通過(guò)核磁共振儀測(cè)定A的核磁共振氫譜如圖所示。在實(shí)驗(yàn)室中,利用有機(jī)酸B和醇C,通過(guò)酯化反應(yīng)制備A的化學(xué)方程式為 。反應(yīng)結(jié)束后,可用 (填序號(hào))洗滌粗產(chǎn)品A。
A.稀硫酸????????B.飽和碳酸鈉溶液????????C.乙醇????????D.水
②該小組通過(guò)監(jiān)測(cè)混合物中有機(jī)酸B的含量,探究制備A的最佳反應(yīng)溫度。已知:A、B、C的熔沸點(diǎn)如表-1所示,有機(jī)酸B的含量如圖3。該反應(yīng)的最佳溫度為 (填序號(hào))。溫度超過(guò)106℃后,B的含量逐漸增大的原因?yàn)? 。
物質(zhì)
熔點(diǎn)
沸點(diǎn)
A
-12.3
199.6
B
122.4
249
C
- 97
64.3
A.100℃????????B.106℃????????C.116℃
19.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):
(一)分子式的確定:
(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5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧氣6.72L(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)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①所示質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 ,該物質(zhì)的分子式是 。
(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 。
(二)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不同的峰值(信號(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—CH2—O—CH3)有兩種氫原子如圖②。經(jīng)測(cè)定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜示意圖如圖③,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
20.某烴經(jīng)李比希元素分析實(shí)驗(yàn)測(cè)得碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.71%,該烴的質(zhì)譜圖顯示,分子離子峰的質(zhì)荷比為84,該烴的核磁共振氫譜如下圖所示。請(qǐng)確定該烴的實(shí)驗(yàn)式 、分子式 、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
三、實(shí)驗(yàn)題
21.化學(xué)上常用燃燒法確定有機(jī)物的組成。這種方法是在電爐加熱時(shí)用純氧氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機(jī)物的組成(假設(shè)氣體全部逸出)。用燃燒法確定有機(jī)物化學(xué)式常用的裝置如圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,應(yīng) 。
(2)儀器a的名稱(chēng)為 ,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)若準(zhǔn)確稱(chēng)取1.80g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn):
①充分燃燒后,裝置D的質(zhì)量增加0.36g,裝置E的質(zhì)量增加1.76g,則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為 。
②若要確定該有機(jī)物的分子式,還需要測(cè)定 ,目前最精確、最快捷的測(cè)定方法為 。
③若該有機(jī)物的核磁共振氫譜如圖所示:
??
則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為 。
22.青蒿素是烴的含氧衍生物,為無(wú)色針狀晶體,可溶于乙醇、乙醚,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,是高效的抗瘧藥。已知:乙醚的沸點(diǎn)為34.5℃。從青蒿中提素的分子結(jié)構(gòu)如圖所示:
I.實(shí)驗(yàn)室用有機(jī)溶劑A提取青蒿素的流程如下圖所示。
(1)實(shí)驗(yàn)前要對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎,其目的是 。操作II的名稱(chēng)是 。
(2)操作III的主要過(guò)程可能是 。
A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾
C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液
(3)使用現(xiàn)代分析儀器對(duì)有機(jī)化合物A的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定,相關(guān)結(jié)果如下:
根據(jù)圖1、圖2、圖3(兩個(gè)峰的面積比為2:3)推測(cè):A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。
II.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定青蒿素實(shí)驗(yàn)式的方法如下:將28.2g青蒿素樣品放在裝置C的硬質(zhì)玻璃管中,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測(cè)定裝置E和F實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。
(4)該實(shí)驗(yàn)裝置可能會(huì)產(chǎn)生誤差,造成測(cè)定含氧量偏低,改進(jìn)方法是 。
(5)用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示:
裝置
實(shí)驗(yàn)前/g
實(shí)驗(yàn)后/g
E
22.6
42.4
F
80.2
146.2
則青蒿素的實(shí)驗(yàn)式是 。
23.下列裝置中有機(jī)物樣品在電爐中充分燃燒,通過(guò)測(cè)定生成的和的質(zhì)量,來(lái)確定有機(jī)物的分子式。
??
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)B裝置中試劑X可選用 。
(2)若實(shí)驗(yàn)中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準(zhǔn)確稱(chēng)取0.44g樣品,經(jīng)充分反應(yīng)后,D裝置質(zhì)量增加0.36g,E裝置質(zhì)量增加0.88g,已知該物質(zhì)對(duì)的相對(duì)密度是22,則該樣品的分子式為 。
(3)若該有機(jī)物的核磁共振氫譜如下圖所示,峰面積之比為1:3。則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。若只有一種類(lèi)型的氫原子,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
??
(4)某同學(xué)認(rèn)為測(cè)定結(jié)果存在誤差,應(yīng)在E后再增加一個(gè)F裝置,其主要目是 。
參考答案:
1.C
【詳解】A.液體混合物由于沸點(diǎn)不同,可以用蒸餾法分離,故A正確;
B.同位素示蹤原子法可以確定同位素原子的去處,從而確定一些反應(yīng)的機(jī)理,故B正確;
C.核磁共振氫譜用于確定等效氫原子的,分析有機(jī)物的相對(duì)分子量常用質(zhì)譜法,故C錯(cuò)誤;
D.紅外光譜圖可以確定化學(xué)鍵和官能團(tuán),故D正確;
答案選C。
2.C
【詳解】A.紅外光譜圖可獲得分子中所含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息,故A說(shuō)法正確;
B.根據(jù)電解原理,容器作陰極,本身不參與反應(yīng),可以防止腐蝕,該方法為外加電流法,故B說(shuō)法正確;
C.煤的液化獲得是如甲醇,煤油是由石油分餾得到,故C說(shuō)法錯(cuò)誤;
D.鐵粉具有還原性,能吸收包裝袋內(nèi)的氧氣,防止食品氧化,延長(zhǎng)食物的保質(zhì)期,故D說(shuō)法正確;
答案為C。
3.C
【詳解】A.用蒸餾的方法可分離沸點(diǎn)不同的有機(jī)物,萃取可得到濃度較大的有機(jī)物溶液,膠體不能通過(guò)半透膜,可用滲析的方法提純蛋白質(zhì)、淀粉等,可用鹽析的方法提純蛋白質(zhì),故A正確;
B.有機(jī)物的元素定量分析法可確定元素的種類(lèi),可確定有機(jī)物中不同元素原子個(gè)數(shù)比值,進(jìn)而確定有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式,故B正確;
C.紅外光譜圖可確定有機(jī)物中的化學(xué)鍵及官能團(tuán),而質(zhì)譜法可確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;
D.從核磁共振氫譜圖上可以推知有機(jī)物分子有幾種不同類(lèi)型的氫原子及它們的數(shù)目,故D正確;
答案為C。
4.B
【分析】根據(jù)核磁共振氫譜圖中的吸收峰組數(shù)即是該有機(jī)物中氫原子的種類(lèi)。
【詳解】根據(jù)等效氫法及有機(jī)物結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性判斷,溴雙(4-氟苯基)甲烷中F原子和另一個(gè)取代基剛好在苯的對(duì)位上,故苯環(huán)上的有2類(lèi)氫,而甲烷上還有1個(gè)氫原子,共有3類(lèi)氫,A中有1類(lèi)氫,B中有3類(lèi)氫,C中有1類(lèi)氫,D中有4類(lèi)氫,故選答案B。
【點(diǎn)睛】注意苯環(huán)以取代基為對(duì)稱(chēng)軸找出對(duì)稱(chēng)的碳原子。
5.D
【詳解】A.該結(jié)構(gòu)軸對(duì)稱(chēng),含3種H,核磁共振氫譜峰面積之比為3:1:4,故A不選;
B.由對(duì)稱(chēng)性可知含2種H,磁共振氫譜峰面積之比為6:2=3:1,故B不選;
C.由對(duì)稱(chēng)性可知含2種H,磁共振氫譜峰面積之比為6:2=3:1,故C不選;
D.由對(duì)稱(chēng)性可知含2種H,磁共振氫譜峰面積之比為6:4=3:2,故D選;
故選:D。
6.D
【詳解】A.核磁共振氫譜A有四組峰,峰面積為3∶2∶2∶1,A錯(cuò)誤;
B.已知紅外光譜顯示有甲基、羥基等基團(tuán),但B不含羥基,B錯(cuò)誤;
C.乙酸的核磁共振氫譜有兩組峰,峰面積之比為3∶1,C錯(cuò)誤;
D.滿(mǎn)足紅外光譜顯示有甲基、羥基等基團(tuán)且質(zhì)譜圖顯示相對(duì)分子質(zhì)量為60,核磁共振氫譜有三組峰,峰面積之比為6∶1∶1,D正確;
故選D。
7.D
【詳解】A.晶體是共價(jià)晶體,干冰是分子晶體,所以的熔點(diǎn)比干冰高,A正確;
B.為非極性分子,而為極性分子,所以在中的溶解度:,B正確;
C.兩個(gè)乙酸分子通過(guò)氫鍵形成了二聚體,可以通過(guò)質(zhì)譜儀檢測(cè)出譜圖中出現(xiàn)質(zhì)荷比為的峰,C正確;
D.因?yàn)樵氐姆墙饘傩詮?qiáng)于元素,所以的熱穩(wěn)定性比強(qiáng),而分子間形成的氫鍵和范德華力,影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn),D錯(cuò)誤;
故選D。
8.B
【詳解】由紅外光譜圖可看出該分子中有不對(duì)稱(chēng)CH3,因此該分子中有2個(gè)CH3,由圖也可以看出含有C=O雙鍵、C-O-C單鍵,則有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3,故選B。
9.C
【詳解】A. 分子內(nèi)含有5種氫原子,故信號(hào)峰有5個(gè),故A不選;
B.CH3CH2OCH2CH3分子內(nèi)含有2種氫原子,故信號(hào)峰有2個(gè),故B不選;
C.CH3CH2CH(CH3)2分子內(nèi)含有4種氫原子,故信號(hào)峰有4個(gè),故C選;
D.CH3COOCH2CH3分子內(nèi)含有3種氫原子,故信號(hào)峰有3個(gè),故D不選;
故選C。
10.B
【詳解】A.植物油含有碳碳雙鍵,可以與氫氣加成制備人造黃油,故A正確;
B.借助紅外光譜可以確定有機(jī)物的官能團(tuán),質(zhì)譜可以獲得有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量,故B錯(cuò)誤;
C.甲醇是基礎(chǔ)的化工原料,隨著能源結(jié)構(gòu)的改變,甲醇作為21世紀(jì)具有競(jìng)爭(zhēng)力的清潔燃料之一 ,可以與汽油混合作為汽車(chē)燃料,故C正確;
D.市售漂白粉含有Ca(OH)2,工業(yè)上使用漂白粉常加入少量稀鹽酸除去Ca( OH)2,酸性環(huán)境更有利于生成次氯酸,以增強(qiáng)漂白效果,故D正確;
故答案為B
11. 物理性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 分子式 官能團(tuán) 碳骨架上
【解析】略
12. C9H10O2 bc C6H5COOCH2CH3 5種 C6H5CH(CH3)COOH
【詳解】(1)有機(jī)化合物A經(jīng)李比希法測(cè)得其中含碳為72.0%,含氫為6.67%,其余含有氧,則有機(jī)物A中C原子個(gè)數(shù)N(C)==9,H原子個(gè)數(shù)N(H)==10,O原子個(gè)數(shù)N(O)==2,所以有機(jī)物A的分子式為C9H10O2。
(2)根據(jù)分子式為C9H10O2可得,分子中H原子總數(shù)為10;A的核磁共振氫譜有5個(gè)峰,說(shuō)明分子中有5種H原子,其面積之比為對(duì)應(yīng)的各種H原子個(gè)數(shù)之比(為1:2:2:2:3),所以只含一個(gè)甲基,因此A的分子中只含一個(gè)甲基的依據(jù)是:知道A的分子式及A的核磁共振氫譜圖,故選bc。
(3)由A分子的紅外光譜可看出,結(jié)構(gòu)中含有C-C、C-H、C=O、C-O、C6H5C-等基團(tuán),苯環(huán)上只有一個(gè)取代基,則苯環(huán)上有三種氫原子且分別為1個(gè)、2個(gè)、2個(gè);由A的核磁共振氫譜可知,除苯環(huán)外,還有兩種氫且個(gè)數(shù)分別為2個(gè)、3個(gè),所以符合條件的有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:(即C6H5COOCH2CH3)。
(4)A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C6H5COOCH2CH3,由題給限制條件可得,取代基的組成為-C3H5O2,符合條件的取代基有:-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOH、-CH(CH3)OOCH共5種,則符合條件的A的同分異構(gòu)體有5種(不包括A);其中屬于羧酸類(lèi)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:C6H5CH(CH3)COOH(即)。
點(diǎn)睛:本題考查有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)等,有一定難度,根據(jù)圖譜法確定符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是本題的易錯(cuò)點(diǎn),注意掌握識(shí)別核磁共振氫譜和紅外光譜圖的方法技巧。
13.(1) 化學(xué)環(huán)境 化學(xué)位移 氫原子數(shù) 氫原子的類(lèi)型
(2) 3 3∶2∶1 CH3CH2OH
【詳解】(1)處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號(hào)在譜圖中出現(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,吸收峰的數(shù)目等于氫原子的類(lèi)型;
(2)如分子式為C2H6O的有機(jī)物A的核磁共振氫譜如圖,峰的位置有3種,可知A中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子且個(gè)數(shù)比為3∶2∶1,可推知該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式應(yīng)為CH3CH2OH。
14.(1)a
(2) 74 醚 C4H10O CH3CH2OCH2CH3
【詳解】(1)a.根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知青蒿素分子中含有15個(gè)C原子,22個(gè)H原子,5個(gè)O原子,所以其分子式是C15H22O5,a錯(cuò)誤;
b.根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知青蒿素分子中含有的官能團(tuán)是酯基和醚鍵,b正確;
c.青蒿素分子中含有的官能團(tuán)是酯基和醚鍵,不含有親水基羥基和羧基,因此青蒿素易溶于有機(jī)溶劑A,不易溶于水,c正確;
d.青蒿素分子中含有飽和C原子,具有甲烷的四面體結(jié)構(gòu),因此青蒿素分子的空間結(jié)構(gòu)不是平面形,d正確;
故合理選項(xiàng)是a;
(2)①物質(zhì)的最大質(zhì)合比就是物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量,根據(jù)圖1,A的相對(duì)分子質(zhì)量為74;
②根據(jù)圖可知:A中含有烴基、醚鍵, 所以屬于醚,A中碳原子個(gè)數(shù)=,則分子式為C4H10O;
③A的分子式為C4H10O,吸收峰有2個(gè),說(shuō)明含有兩種氫原子,吸收峰面積之比為2:3,則氫原子個(gè)數(shù)之比為2:3,則A結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),含有兩個(gè)甲基和兩個(gè)亞甲基,故A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OCH2CH3。
15.(1)C7H10O5
(2)4.48L
(3)C3H6O3
(4)CH3CH(OH)COOH
【詳解】(1)根據(jù)莽草酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,A的分子式為C7H10O5;
(2)17.4gA的物質(zhì)的量為0.1mol,每1molA中含有1mol羧基和3mol羥基,故0.1molA與足量的鈉反應(yīng)生成的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為0.1mol422.4L/mol=4.48L;
(3)5.4g水的物質(zhì)的量為,n(H)=0.6mol,13.2g二氧化碳的物質(zhì)的量為,n(C)=n(CO2)=0.3mol,此有機(jī)物9.0g含O元素質(zhì)量:9.0g-0.6g-0.312g=4.8g;n(O)=,故n(C):n(H):c(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即實(shí)驗(yàn)式為CH2O,設(shè)分子式為(CH2O)n,根據(jù)譜圖所示質(zhì)荷比,可知A的相對(duì)分子質(zhì)量為90,可得30n=90,解得n=3,故有機(jī)物A為C3H6O3;
(4)A能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成CO2氣體,則A中一定含有羧基,有機(jī)物A分子式為C3H6O3,核磁共振氫譜有4組吸收峰,峰面積之比是1:1:1:3,則分子中4種H原子的數(shù)目為1:1:1:3,分子中含有1個(gè) –COOH、1個(gè)-CH3、1個(gè)、1個(gè)-OH,有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH(OH)COOH。
16.
【詳解】化合物A的分子式為C5H10O,不飽和度為1,與Br2/CCl4溶液和金屬鈉都無(wú)反應(yīng),說(shuō)明結(jié)構(gòu)中不存在羥基和碳碳雙鍵,且A水解后原分子式增加了兩個(gè)氫和一個(gè)氧,初步判斷A也不含羰基,可能是一個(gè)環(huán)氧化合物;B與等物質(zhì)量的HIO4水溶液反應(yīng)得到HCHO和化合物C, 故B一定是鄰二醇,且一端是羥甲基,而C可能為醛或酮,又從C能發(fā)生碘仿反應(yīng),可確定C為一甲基酮,再根據(jù)分子式推出C,答案:、、。
17.(1)①⑥
(2)AC
(3) 74 4
【詳解】(1)在題中所給研究方法中,蒸餾、重結(jié)晶、萃取、過(guò)濾是有機(jī)物分離或提純的方法,核磁共振氫譜、紅外光譜常用于分子結(jié)構(gòu)確定,①⑥符合題意;故答案為①⑥;
(2)核磁共振氫譜只有一個(gè)吸收峰,說(shuō)明有機(jī)物中只有一種氫;
A.C(CH3)4的結(jié)構(gòu)可以寫(xiě)成為,四個(gè)甲基在同一個(gè)碳原子上,因此四個(gè)甲基上的氫是等效的,即該有機(jī)物核磁共振氫譜只有一個(gè)吸收峰,故A符合題意;
B.CH3COOH中有2種不同的氫原子,即該有機(jī)物核磁共振氫譜有兩個(gè)吸收峰,故B不符合題意;
C.CH3OCH3中有一種氫,即該有機(jī)物核磁共振氫譜只有一個(gè)吸收峰,故C符合題意;
D.CH3COOCH3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,有2種不同的氫原子,即該有機(jī)物核磁共振氫譜有兩個(gè)吸收峰,故D不符合題意;
答案為AC;
(3)①質(zhì)譜圖中最大質(zhì)荷比為有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,即該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為74,1mol該有機(jī)物中C原子物質(zhì)的量為mol=4mol,氫原子物質(zhì)的量為mol=10mol,氧原子物質(zhì)的量為mol=1mol,即該有機(jī)物的分子式為C4H10O;故答案為74;C4H10O;
②有機(jī)物甲中含有羥基,甲可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2CH2OH、、、,結(jié)構(gòu)有4種;故答案為4;
③a.根據(jù)核磁共振氫譜圖,該有機(jī)物中有2種不同環(huán)境的氫原子,根據(jù)②分析,該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;故答案為;
b.根據(jù)紅外光譜圖可知,該有機(jī)物中有對(duì)稱(chēng)-CH3、對(duì)稱(chēng)-CH2-,還含有“C-O-C”,說(shuō)明該有機(jī)物為醚,即符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OCH2CH3,故答案為CH3CH2OCH2CH3。
18.(1)
(2)取少量A于潔凈試管中,加入銀氨溶液并水浴加熱,若試管內(nèi)壁出現(xiàn)銀鏡,則A為,若未出現(xiàn)銀鏡,則為;
(3) +CH3OH+H2O B B 溫度超過(guò)106℃,甲醇蒸發(fā)速率加快,消耗B的量減少
【詳解】(1)13.6g有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,生成17.92L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和7.2g,碳原子的物質(zhì)的量為,質(zhì)量為,氫原子的物質(zhì)的量為,質(zhì)量為0.8g,氧原子的質(zhì)量為13.6g-9.6g-0.8g=3.2g,物質(zhì)的量為,該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C8H8O2,通過(guò)質(zhì)譜儀測(cè)得A的相對(duì)分子質(zhì)量為136,則A的分子式為C8H8O2;根據(jù)紅外光譜圖可知A的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:、;
(2)可通過(guò)檢驗(yàn)醛基確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,實(shí)驗(yàn)為:取少量A于潔凈試管中,加入銀氨溶液并水浴加熱,若試管內(nèi)壁出現(xiàn)銀鏡,則A為,若未出現(xiàn)銀鏡,則為;
(3)A的核磁共振氫譜中含四組峰,故A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,制備A的化學(xué)方程式為:+CH3OH+H2O;反應(yīng)結(jié)束后可用飽和碳酸鈉溶液洗滌A,飽和碳酸鈉能溶解甲醇,中和苯甲酸,降低A的溶解度,故選B;有機(jī)酸B的含量最低時(shí),轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的產(chǎn)率最高,故最佳溫度為106oC,故選B;溫度超過(guò)106℃后,B的含量逐漸增大,根據(jù)表格可知甲醇的沸點(diǎn)低,故溫度超過(guò)106℃,甲醇蒸發(fā)速率加快,消耗B的量減少。
19.(1)N(C):N(H):N(O)=2:6:1
(2) 46 C2H6O
(3)CH3CH2OH、CH3OCH3
(4)CH3CH2OH
【詳解】(1)由題給數(shù)據(jù)可知,有機(jī)物A分子中碳原子和氫原子的物質(zhì)的量為=0.2mol和×2=0.3mol,由氧原子原子個(gè)數(shù)守恒可知,A分子中氧原子的物質(zhì)的量為0.2mol×2+0.3mol—×2=0.1mol,則有機(jī)物中N(C):N(H):N(O)=0.2mol:0.6mol:0.1mol=2:6:1,故答案為:2:6:1;
(2)由質(zhì)譜圖可知,有機(jī)物A的最大質(zhì)荷比為46,則相對(duì)分子質(zhì)量為46,由原子個(gè)數(shù)比可知,A的實(shí)驗(yàn)式為C2H6O,相對(duì)分子質(zhì)量為46,所以有機(jī)物A的分子式為C2H6O,故答案為:46;C2H6O;
(3)由價(jià)鍵理論可知,A分子中碳原子為飽和碳原子,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CH3CH2OH、CH3OCH3,故答案為:CH3CH2OH、CH3OCH3;
(4)CH3CH2OH、CH3OCH3的分子中氫原子的化學(xué)環(huán)境分別為3和1,由核磁共振氫譜可知,有機(jī)物A分子中有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OH,故答案為:CH3CH2OH。
20. CH2 C6H12
【分析】根據(jù)碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾質(zhì)量的比值相當(dāng)于原子的物質(zhì)的量,據(jù)此確定原子個(gè)數(shù)比值,求出最簡(jiǎn)式;分子離子峰的質(zhì)荷比為84,該烴的相對(duì)分子質(zhì)量為84,根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量結(jié)合最簡(jiǎn)式計(jì)算出該有機(jī)物的分子式;由該烴的核磁共振氫譜可知,核磁共振氫譜只有1個(gè)峰,分子中只有1種H原子,結(jié)合分子式書(shū)寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
【詳解】確定各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù):,;確定實(shí)驗(yàn)式:N(C):N(H)=:=0.07143:0.1429≈1:2故該烴的實(shí)驗(yàn)式為CH2;確定分子式:該烴的質(zhì)譜圖中分子離子峰的質(zhì)荷比為84,故其相對(duì)分子質(zhì)量為84,設(shè)該烴分子式為CnH2n,則12n+2n=84,解得n= 6,故該烴分子式為C6H12;確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:因?yàn)樵摕N的核磁共振氫譜中只有一個(gè)峰,故該烴中只存在一種氫原子,所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。
21.(1)先檢查裝置的氣密性
(2) 分液漏斗 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) CHO2 分子量 質(zhì)譜法 HOOC-COOH
【分析】A是生成氧氣的裝置,與水反應(yīng)生成氧氣是固體過(guò)氧化鈉,生成氧氣通過(guò)濃硫酸干燥后與樣品反應(yīng),氧化銅進(jìn)一步和未充分氧化的CO進(jìn)一步反應(yīng)生成二氧化碳,生成氣體先被無(wú)水氯化鈣吸收,增重的量就是生成的水,堿石灰增重量就是CO2,最后濃硫酸防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入干擾實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置的氣密性;
(2)儀器a為分液漏斗,向錐形瓶中滴加反應(yīng)物水,A中固體與水反應(yīng)生成氧氣,故A中固體為Na2O2,化學(xué)方程式為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)D增重的是水,0.36g是0.02mol,含有H元素為0.04mol,質(zhì)量為0.04g,E增重的是生成的CO2,1.76g為0.04molCO2,含有C元素為0.04mol,質(zhì)量為0.04×12=0.48g,含有氧元素為1.80-0.48-0.04=1.28g,物質(zhì)的量為1.28÷16=0.08mol,得出原子個(gè)數(shù)比C:H:O=0.04:0.04:0.08=1:1:2,實(shí)驗(yàn)式為CHO2;若要確定分子式還需要測(cè)定有機(jī)物的分子量,用質(zhì)譜法測(cè)定有機(jī)物的分子量;通過(guò)核磁共振氫譜得出該有機(jī)物有一個(gè)峰,說(shuō)明有機(jī)物結(jié)構(gòu)中只有一種氫原子,可能是乙二酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式HOOC-COOH。
22.(1) 增大青蒿與有機(jī)溶劑A(乙醚)的接觸面積,提高青萵素的浸出率 蒸餾
(2)B
(3)CH3CH2OCH2CH3
(4)裝置F后連接一個(gè)防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入F的裝置
(5)C15H22O5
【分析】用A對(duì)青蒿素進(jìn)行浸取后,過(guò)濾,可得提取液和殘?jiān)崛∫航?jīng)過(guò)蒸餾后可得青蒿素的粗品,青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中幾乎不溶,故向粗品中加入95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾,從而得到精品,乙醚的沸點(diǎn)為34.5℃,則A為乙醚;
青蒿素燃燒生成CO2和H2O,為了能準(zhǔn)確測(cè)定青蒿素燃燒生成的CO2和H2O的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)通入除去CO2和H2O的空氣,排盡裝置內(nèi)的空氣,防止干擾實(shí)驗(yàn),所以裝置A中可以盛放NaOH溶液以除去CO2,裝置B中裝有濃硫酸,可除去H2O,裝置E和F吸收生成的CO2和H2O,應(yīng)先吸收水再吸CO2,所以裝置E中可盛放CaCl2或P2O5,裝置F中可盛放堿石灰,據(jù)此分析作答。
(1)
對(duì)青蒿進(jìn)行粉碎,可以增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸出速率;用乙醚對(duì)青蒿素進(jìn)行浸取后,過(guò)濾,可得提取液和殘?jiān)?,提取液?jīng)過(guò)蒸餾后可得青蒿素的粗品,故答案為:增大青蒿與有機(jī)溶劑A(乙醚)的接觸面積,提高青萵素的浸出率;蒸餾;
(2)
青蒿素可溶于乙醇、乙醚,在水中幾乎不溶,可向粗品中加入95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾,從而得到精品,故答案為:B;
(3)
根據(jù)圖1的質(zhì)譜可知,A的相對(duì)分子質(zhì)量為74,由圖2可知A屬于醚,中含有烷基C-H、醚鍵C-O,如果是一元醚,A中碳原子個(gè)數(shù)==4余10,則分子式為C4H10O,通過(guò)A的核磁共振氫譜圖3可知有2種H,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OCH2CH3,故答案為:CH3CH2OCH2CH3;
(4)
裝置F和外界空氣直接接觸,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)在F后連接一個(gè)防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入F的裝置,故答案為:裝置F后連接一個(gè)防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入F的裝置;
(5)
由表中數(shù)據(jù)可知m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g,則n(H2O)= =1.1mol,m(CO2)=146.2g-80.2g=66g,則n(CO2)= =1.5mol,所以青蒿素中氧原子的質(zhì)量m(O)= ,則n(O)==0.5mol,則n(C):n(H):n(O)=1.5mol:2.2mol:0.5mol=15:22:5,所以青蒿素的實(shí)驗(yàn)式為C15H22O5,故答案為:C15H22O5。
23.(1)濃硫酸
(2)C2H4O
(3) CH3CHO ??
(4)防止空氣中H2O(g)、CO2進(jìn)入E裝置,影響測(cè)定結(jié)果
【分析】實(shí)驗(yàn)原理是測(cè)定一定質(zhì)量的有機(jī)物完全燃燒時(shí)生成CO2和H2O的質(zhì)量,來(lái)確定是否含氧及C、H、O的個(gè)數(shù)比,求出最簡(jiǎn)式,因此生成O2后必須除雜(主要是除H2O),明確各裝置的作用是解題的前提,A是生成氧氣的裝置,B用于干燥通入C中的氧氣,C是在電爐加熱時(shí)用純氧氣氧化管內(nèi)樣品,D用來(lái)吸收水,測(cè)定生成水的質(zhì)量,E用來(lái)吸收二氧化碳,測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量;根據(jù)一氧化碳能與氧化銅反應(yīng),可被氧化成二氧化碳的性質(zhì)可知CuO的作用是把有機(jī)物不完全燃燒產(chǎn)生的CO轉(zhuǎn)化為CO2。
【詳解】(1)B裝置用于干燥通入C中的氧氣,試劑X可選用濃硫酸;
(2)E管質(zhì)量增加0.88g為二氧化碳的質(zhì)量,可得碳元素的質(zhì)量:0.88g×=0.24g,D管質(zhì)量增加0.36g是水的質(zhì)量,可得氫元素的質(zhì)量:0.36g×=0.04g,從而可推出含氧元素的質(zhì)量為:0.44-0.24-0.04=0.16g,設(shè)最簡(jiǎn)式為CXHYOZ,則X:Y:Z=::=2:4:1,即最簡(jiǎn)式為C2H4O,該物質(zhì)對(duì)H2的相對(duì)密度是22,則該樣品的相對(duì)分子質(zhì)量為44,分子式為C2H4O;
(3)根據(jù)該有機(jī)物的核磁共振氫譜圖,峰面積之比為1:3,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CHO;若該物質(zhì)只有一種類(lèi)型的氫原子,說(shuō)明結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)CH2,且具有對(duì)稱(chēng)性,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為??;
(4)某同學(xué)認(rèn)為測(cè)定結(jié)果存在誤差,應(yīng)在E后再增加一個(gè)E裝置,目的是防止空氣中H2O(g)、CO2進(jìn)入E裝置,影響測(cè)定結(jié)果。
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