2024-2025學(xué)年高中化學(xué)課時(shí)分層作業(yè)5有機(jī)物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定含解析新人教版選修5

PAGE4-課時(shí)分層作業(yè)(五)有機(jī)物分子式與分子結(jié)構(gòu)的確定(建議用時(shí)：25分鐘)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]1．探討有機(jī)物一般經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)基本步驟：分別、提純→確定試驗(yàn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式，以下用于探討有機(jī)物的方法錯(cuò)誤的是()A．蒸餾常用于分別提純液態(tài)有機(jī)混合物B．燃燒法是探討確定有機(jī)物成分的有效方法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．對(duì)有機(jī)物分子紅外光譜圖的探討有助于確定有機(jī)物分子中的官能團(tuán)C[核磁共振氫譜確定的是等效氫的種類(lèi)和數(shù)量。]2．驗(yàn)證某有機(jī)物屬于烴，應(yīng)完成的試驗(yàn)內(nèi)容是()A．只需測(cè)定分子中C、H原子個(gè)數(shù)之比B．只需證明其完全燃燒的產(chǎn)物只有H2O和CO2C．只需測(cè)定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量之比D．測(cè)定該有機(jī)物的質(zhì)量及完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量D[驗(yàn)證某有機(jī)物屬于烴，需證明該有機(jī)物分子只含有C、H兩種元素，選項(xiàng)D所述能滿(mǎn)意該要求。]3．能夠快速、微量、精確地測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量的物理方法是()A．質(zhì)譜法 B．紅外光譜法C．元素分析儀 D．核磁共振氫譜法[答案]A4．A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)化合物。已知A中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44.1%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.82%。則A的試驗(yàn)式是()A．C5H12O4 B．C5H12O3C．C4H10O4 D．C5H10O4A[氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%－44.1%－8.82%＝47.08%，N(C)∶N(H)∶N(O)＝eq\f(44.1,12)∶eq\f(8.82,1)∶eq\f(47.08,16)≈5∶12∶4，所以A的試驗(yàn)式為C5H12O4。]5．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)法中不正確的是()A．由紅外光譜可知，該有機(jī)物分子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的氫原子C．僅由核磁共振氫譜無(wú)法得知其分子中的氫原子總數(shù)D．若A的分子式為C3H8O，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為D[由紅外光譜可知有機(jī)物中至少有C—H、O—H、C—O三種化學(xué)鍵，A正確；由核磁共振氫譜可知有機(jī)物分子中三種不同的氫原子的個(gè)數(shù)比，但不知總的氫原子數(shù)，B、C正確；因?yàn)橹械臍湓觽€(gè)數(shù)比為1∶1∶6，與圖像不符，D錯(cuò)誤。][實(shí)力提升練]6．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[由題圖可知，該分子中有3種氫原子。A項(xiàng)，乙醇分子中有3種氫原子，正確；B項(xiàng)，連在同一個(gè)碳原子上的甲基上的氫原子相同，所以有2種氫原子，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，有4種氫原子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，有2種氫原子，錯(cuò)誤。]7．為確定某有機(jī)物的分子式，進(jìn)行以下試驗(yàn)：(1)測(cè)定試驗(yàn)式：某含C、H、O三種元素的有機(jī)物，經(jīng)燃燒試驗(yàn)測(cè)得其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64.86%，氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.51%，則其試驗(yàn)式是________。(2)確定分子式：下圖是該有機(jī)物的質(zhì)譜圖，則其相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_______，分子式為_(kāi)_______。[解析](1)該有機(jī)物的分子中C、H、O的原子個(gè)數(shù)比為N(C)∶N(H)∶N(O)＝eq\f(64.86%,12)∶eq\f(13.51%,1)∶eq\f(1－64.86%－13.51%,16)≈4∶10∶1，因此該有機(jī)物的試驗(yàn)式為C4H10O。(2)依據(jù)質(zhì)譜圖中的質(zhì)荷比最大的就是未知物的相對(duì)分子質(zhì)量，該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為74，因此該有機(jī)物的分子式為C4H10O。[答案](1)C4H10O(2)74C4H10O8．為測(cè)定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下試驗(yàn)：(1)將肯定量的有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒，試驗(yàn)測(cè)得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧氣6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則該物質(zhì)的試驗(yàn)式是________。(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，得到如圖所示的質(zhì)譜圖，則其相對(duì)分子質(zhì)量為_(kāi)_______，該物質(zhì)的分子式是________。(3)依據(jù)價(jià)鍵理論，預(yù)料A的可能結(jié)構(gòu)并寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：____________________________________________________。(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))，依據(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2種氫原子)的核磁共振氫譜如圖1所示：經(jīng)測(cè)定，有機(jī)物A的核磁共振氫譜圖如圖2所示，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________________________________________________。[解析](1)依據(jù)題意有n(H2O)＝0.3mol，則有n(H)＝0.6mol；n(CO2)＝0.2mol，則有n(C)＝0.2mol。依據(jù)氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3mol＋2×0.2mol－2×eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.1mol，則N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，其試驗(yàn)式為C2H6O。(2)假設(shè)該有機(jī)物的分子式為(C2H6O)m，由質(zhì)譜圖知其相對(duì)分子質(zhì)量為46，則46m＝46，即m＝1，故其分子式為C2H6O。(3)由A的分子式C2H6O可知A為飽和化合物，推想其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A