有機化學基礎-第一章-有機化合物的結構特點與研究方法-第2課時-確定有機化合物的實驗式與分子結構

第2課時確定有機化合物的實驗式與分子結構基礎過關練題組一元素分析與實驗式的確定1.下列有關說法錯誤的是()A.李比希法是定量研究有機物中元素組成的方法B.元素分析儀可用于分析有機物中的元素組成C.利用李比希法可以確定有機物分子的最簡式D.元素定量分析可以確定有機物的分子式2.(2021安徽蚌埠月考)某有機物在氧氣中充分燃燒,生成CO2和H2O的物質的量之比為1∶2,則下列說法正確的是()A.該有機物分子中C、H、O個數比為1∶2∶3B.分子中C、H個數比為1∶4C.該有機物中一定含有氧元素D.該有機物的實驗式為CH43.A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知A中碳元素的質量分數為44.1%,氫元素的質量分數為8.82%,則A的實驗式是()A.C5H12O4B.C5H12O3C.C4H10O4D.C5H10O4題組二質譜法與分子式的確定4.2002年諾貝爾化學獎獲得者的貢獻之一是發(fā)明了對有機物分子進行結構分析的質譜法。某有機物樣品的質譜圖如圖所示(假設離子均帶一個單位正電荷,信號強度與該離子的多少有關),則該有機物可能是()A.甲醇B.甲烷C.丙烷D.乙烯5.某含碳、氫、氧三種元素的有機物X,經燃燒分析實驗測定其中碳元素的質量分數是64.86%,氫元素的質量分數是13.51%,且該有機物的質譜圖如下,該有機物的分子式為。

題組三波譜分析與分子結構的確定6.有機物Y的分子式為C4H8O2,其紅外光譜圖如圖所示,則該有機物的結構可能為()A.CH3COOCH2CH3B.C.HCOOCH2CH3D.(CH3)2CHCOOH7.(2022江西南昌十五中月考)有機物R的核磁共振氫譜圖如圖所示,則R的結構簡式為()A.CH3CH2CH3B.HOCH2CH2OHC.CH3CH(OH)CH3D.HOOCCH2CH2COOH能力提升練題組一元素分析與有機物相對分子質量的測定1.(2022廣東廣州期中)某有機化合物的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的31倍。該有機化合物在氧氣中充分燃燒,生成4.48L(已折算成標準狀況)CO2和5.4gH2O,無其他產物。下列天于該有機化合物的說法正確的是()A.該有機化合物的分子式一定為C2H6O2B.質譜法測得其最大質荷比為31C.紅外光譜法測定其可能含有酰胺基D.該有機化合物的實驗式一定為CH32.某氣態(tài)有機化合物在相同狀況下對氫氣的相對密度為45。取該有機物樣品3.6g在純氧中充分燃燒得到2種產物,將產物先后通過足量濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重2.16g和5.28g,則該有機物的分子式為()A.CH2OB.C3H6O3C.C3H6O2D.C3H8O3題組二有機化合物結構的測定3.(2021山東濰坊月考)隨著科學技術的發(fā)展,人們可以利用很多先進的方法和手段來測定有機物的組成和結構。下列說法正確的是()A.通過對有機化合物的元素定量分析可得有機化合物的結構簡式B.質譜儀能根據質荷比最小的碎片離子確定有機物的相對分子質量C.紅外光譜分析能測出有機物分子中含有的化學鍵和官能團D.對有機物CH3CH(OH)CH3進行核磁共振分析,能得到4組峰,且峰面積之比為1∶1∶3∶34.質譜圖表明某有機物的相對分子質量為70,紅外光譜表征到和CO的存在,核磁共振氫譜表明峰面積之比為1∶1∶1∶3。下列說法正確的是()A.分子中共有5種化學環(huán)境不同的氫原子B.該物質的分子式為C4H8OC.該有機物的結構簡式為CH3CHCHCHOD.在一定條件下,1mol該有機物可與3mol氫氣加成5.有機物X是一種重要的有機合成中間體,用于制造塑料、涂料和黏合劑等。為研究X的組成與結構,進行了如下實驗:(1)有機物X的質譜圖如圖所示,該有機物的相對分子質量為。

將10.0gX在足量O2中充分燃燒只生成CO2和H2O,并將其產物依次通過足量的無水CaCl2和KOH濃溶液,發(fā)現無水CaCl2增重7.2g,KOH濃溶液增重22.0g。有機物X的分子式為。

(3)經紅外光譜測定,有機物X中含有醛基;有機物X的核磁共振氫譜圖上有2組吸收峰,峰面積之比為3∶1。有機物X的結構簡式為。

答案全解全析基礎過關練1.D2.B3.A4.B6.A7.C1.D元素定量分析只能確定有機物分子中各原子的最簡整數比,得到實驗式,不能確定分子式。2.B生成物中的C和H來自有機物,但原有機物中有無氧元素不能確定。CO2和H2O的物質的量之比為1∶2,則原有機物分子中的C和H的物質的量之比為1∶4,原有機物可能是CH4,也可能是CH3OH,故合理選項是B。反思升華有機物完全燃燒的產物為CO2和H2O,確定其是否含有氧元素的方法:通過相關的實驗可以先確定CO2和H2O的質量,進而求得有機物中所含碳元素和氫元素的質量。m(C)=1244×m(CO2),m(H)=218×m(H3.AN(C)∶N(H)∶N(O)=44.1%12∶4.B由有機物樣品的質譜圖可知,質荷比最大值為16,則該有機物的相對分子質量為16。甲醇、甲烷、丙烷、乙烯的相對分子質量分別為32、16、44、28,則該有機物可能為甲烷。5.答案C4H10O解析由題意可知,氧元素的質量分數為1-64.86%-13.51%=21.63%。各元素原子個數比為N(C)∶N(H)∶N(O)=64.86%12∶13.51%1∶21.6.A由紅外光譜圖,可知該有機物中含有CO、C—O—C、不對稱—CH3,B、C、D均不符合,A符合。7.C根據有機物R的核磁共振氫譜圖可知:該物質分子中含有3種不同化學環(huán)境的H原子,個數比是1∶1∶6。A、B、D項分子中均含有2種不同化學環(huán)境的H原子;C項分子中含有3種不同化學環(huán)境的H原子,個數比是1∶1∶6。能力提升練1.A2.B3.C4.C1.A某有機化合物的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的31倍,則該有機物的相對分子質量為62;根據燃燒產物可知,該有機化合物中一定含有C、H元素,且該有機物分子中C、H原子的個數比為4.48L22.4L·mol-1:(2.B濃硫酸吸水,堿石灰吸收二氧化碳,則有機物中m(H)=2.1g·mol-1=0.24g,m(C)=5.28g44g·mol-1×12g·mol-1=1.44g,m(O)=3.6g-0.24g-1.44g=1.92g,故N(C)∶N(H)∶N(O)=1.44g12方法技巧確定有機物分子式的方法3.C通過對有機化合物的元素定量分析可得出有機化合物的實驗式,不能確定有機物的結構簡式,故A錯誤;質譜儀能根據質荷比最大的碎片離子確定有機物的相對分子質量,故B錯誤;紅外光譜圖中不同的化學鍵或官能團的吸收頻率不同,由紅外光譜圖可以獲得分子中含有的化學鍵或官能團的信息,故C正確;有機物CH3CH(OH)CH3中含有3種不同化學環(huán)境的氫原子,其核磁共振氫譜中有3組峰,且峰面積之比為1∶1∶6,故D錯誤。4.C核磁共振氫譜有4組峰,說明分子中共有4種不同化學環(huán)境的氫原子,A項錯誤;相對分子質量為70,紅外光譜表征到和的存在,可確定該物質的分子式為C4H6O,B項錯誤;分子式為C4H6O,且核磁共振氫譜的峰面積之比為1∶1∶1∶3的有機物只有,C項正確;在一定條件下,1mol最多與2molH2加成,D項錯誤。5.答案(1)100(2)C5H8O2(3)(CH3)2C(CHO)2解析(1)由質譜圖可知有機物X的相對分子質量為100。(2)無水CaCl2增重的7.2g是水的質量,則10.0gX中n(H)=7.2g18g3.2g,n(O)=3.0.2