1.2.2有機(jī)化合物分子式和分子結(jié)構(gòu)的確定高二化學(xué)教學(xué)講與練（人教版2019選擇性必修3）

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(shí)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(huì)測(cè)定有機(jī)化合物元素含量、相對(duì)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(guò)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(shí)”的學(xué)科素養(yǎng)。2．通過(guò)感受現(xiàn)代物理學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)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(jiǎn)整數(shù)比，又稱為最簡(jiǎn)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(cè)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(jiǎn)單的無(wú)機(jī)化合物(如C→CO2，H→H2O)，并定量測(cè)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(jì)算出該有機(jī)化合物分子內(nèi)各元素原子的最簡(jiǎn)整數(shù)比，確定其實(shí)驗(yàn)式(2)實(shí)驗(yàn)式的測(cè)定步驟(李比希法)(3)實(shí)驗(yàn)式(最簡(jiǎn)式)與分子式的關(guān)系：分子式＝(最簡(jiǎn)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(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)行為不同。計(jì)算機(jī)對(duì)其分析后，得到它們的相對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)分子質(zhì)量?！痉椒记伞坑袡C(jī)物相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量：Mr＝22.4×ρ。(2)相對(duì)密度法：根據(jù)氣體A相對(duì)于氣體B的相對(duì)密度D，求算該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量：MA＝D×MB。(3)混合物的平均相對(duì)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(duì)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(lái)測(cè)定，分子中有O—H或—OH可確定A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)吸收電磁波的頻率不同，相應(yīng)的信號(hào)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(cè)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(gè)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(gè)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(zhǎng)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(zhǎng)、鍵角等，用于有機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)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(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)___________。(2)將10.0gX在足量O2中充分燃燒，并將其產(chǎn)物依次通過(guò)足量的無(wú)水CaCl2和KOH濃溶液，發(fā)現(xiàn)無(wú)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_(kāi)_____________。(3)經(jīng)紅外光譜測(cè)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(gè)吸收峰，峰面積之比為3∶1。該有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______?！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(duì)分子質(zhì)量，由質(zhì)譜圖可知有機(jī)物X的相對(duì)分子質(zhì)量為100。(2)無(wú)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(gè)數(shù)之比為0.5mol∶0.8mol∶0.2mol＝5∶8∶2，結(jié)合X的相對(duì)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(gè)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(gè)醛基，故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)數(shù)即氫原子的種類數(shù)，而峰面積之比為各類氫原子個(gè)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(cè)定。2．確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的一般思路（1）根據(jù)價(jià)鍵規(guī)律確定有些有機(jī)物根據(jù)價(jià)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(jiǎn)式CH3—CH實(shí)驗(yàn)式：CH4O價(jià)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(jì)算分析))官能團(tuán)的數(shù)目和位置→確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。例如：測(cè)得1mol某醇與足量鈉反應(yīng)可得到1mol氣體，則可說(shuō)明該醇分子中含2個(gè)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(duì)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(jiǎn)式摩爾質(zhì)量（3）商余法Mr表示烴的相對(duì)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(guò)計(jì)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(duì)分子質(zhì)量n值（6）平均分子式法直接計(jì)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(gè)數(shù)→平均分子式討論【例1】(2023·遼寧沈陽(yáng)二中高一期中)某有機(jī)物A用質(zhì)譜儀測(cè)定如圖①，核磁共振氫譜示意圖如圖②，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)分子質(zhì)量為46，故B、D錯(cuò)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(cè)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(cè)得該化合物的相對(duì)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(gè)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(hào))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(shuō)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(gè)峰，故A不選；B．CH3CH2CH3中有3種H原子，核磁共振氫譜中有3個(gè)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(gè)峰，故C不選；D．CH3COCH3中2個(gè)甲基連在同一個(gè)羰基上，6個(gè)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(shuō)法不正確的是A．質(zhì)譜儀可用于測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量B．通過(guò)晶體的x—射線衍射實(shí)驗(yàn)可以確定鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能C．計(jì)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(cè)定的最大質(zhì)荷比為相對(duì)分子質(zhì)量，則利用質(zhì)譜儀可測(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量，A正確；B．通過(guò)晶體的x—射線衍射實(shí)驗(yàn)可以確定鍵長(zhǎng)、鍵角，不能確定鍵能，B錯(cuò)誤；C．計(jì)用來(lái)測(cè)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(cè)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(guó)語(yǔ)學(xué)校高二月考）現(xiàn)代化學(xué)常用的測(cè)定分子的相對(duì)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(cè)定分子的相對(duì)分子質(zhì)量，故選A。3．（2023下·河北唐山·高二開(kāi)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(shuō)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(gè)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(shuō)法中錯(cuò)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(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(gè)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(méi)有明確化學(xué)式的情況下，無(wú)法得知?dú)湓涌倲?shù)，C項(xiàng)正確；D．若A為CH3OCH3，則無(wú)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(gè)峰，與核磁共振氫譜圖不符，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選D。7．（2023下·黑龍江大慶高二統(tǒng)考）為測(cè)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(duì)分子質(zhì)量為136，分子式為C8H8O2。X分子中只含一個(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)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(shuō)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(gè)苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基，其核磁共振氫譜有4個(gè)峰且面積之比為1：2：2：3，說(shuō)明分子中含有4種H原子，根據(jù)含有一個(gè)取代基的苯環(huán)上有三種氫原子，個(gè)數(shù)分別為1、2、2，所以剩余側(cè)鏈上的3個(gè)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(jiǎn)式為?！窘馕觥緼．X為，含有酯基，屬于酯類化合物，故A正確；B．X含有一個(gè)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(duì)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(cuò)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(guò)足量的無(wú)水和濃溶液，發(fā)現(xiàn)無(wú)水增重，濃溶液增重。(3)經(jīng)紅外光譜測(cè)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(shuō)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(duì)分子質(zhì)量為55C．該有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)水CaCl2增重7.2g，說(shuō)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(shuō)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(gè)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(duì)分子質(zhì)量是100，則X的分子式是C5H8O2，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)譜圖中質(zhì)荷比最大值即為相對(duì)分子質(zhì)量，由質(zhì)譜圖可知有機(jī)物X的相對(duì)分子質(zhì)量是100，B錯(cuò)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(gè)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(jiǎn)式為(CH3)2C(CHO)2，C錯(cuò)誤；D．有機(jī)物X含有兩個(gè)醛基，還有三個(gè)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(shí)，20mL某氣態(tài)烴與過(guò)量的氧氣混合，將完全燃燒后的產(chǎn)物通過(guò)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(guò)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(shuō)法正確的是A．該烴的最簡(jiǎn)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(guò)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?！窘馕觥緼．由分析可知，該烴的分子式為C2H6，則其最簡(jiǎn)式為CH3，A正確；B．由分析可知，該烴的分子式為C2H6，B錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤；故選A。11．（2023下·遼寧沈陽(yáng)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(shuō)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(gè)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(cuò)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(guó)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(cè)定麻黃素的分子式，測(cè)得含C、H、O、N四種元素中的若干種，其中含氮8.48%；同時(shí)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(duì)照4個(gè)答案可知，分子式為；故選C。13．（2023上·江蘇無(wú)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(cè)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(wú)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(cè)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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(cè)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(wú)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(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析方