2023鲁科版新教材高中化学选择性必修3同步练习-第2节　有机化合物结构的测定

第2节有机化合物结构的测定

基础过关练

题组一有机化合物分子式的确定

1.（2021江西赣州赣县三中月考）燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。

完全燃烧0.2mol某燃后，测得生成17.92L（标准状况下）二氧化碳，生成18g水,

则该烧的分子式为（）

A.C2H6B.C3H8C.CiHioD.C8H运

2.（2022江西南昌二中第一次月考）某有机物在氧气中充分燃烧，生成的COZ和H20

的物质的量之比为1:2,则下列说法中正确的是（）

A.分子中C、H、0个数之比为1：2：3

B.分子中C、H个数之比为1：2

C.分子中可能含有氧原子

D.此有机物的最简式一定为CH.

3.（2022湖南天壹名校联盟联考）某有机化合物的蒸气与足量氧气在点燃的条件

下充分反应，生成4.48L（已折算成标准状况）COZ和5.4g乩0。下列关于该有机

化合物的说法正确的是（）

A.该有机化合物的最简式一定为CH3

B.该有机化合物只含碳氢两种元素

C.该有机化合物中一定不含氧元素

D.该有机化合物的分子式可能为C2H

4.（2022黑龙江哈师大附中期末）某混合气体由两种气态燃组成。2.24L该混合

气体完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳（气体已折算成标准状况）和3.6g水。则

这两种气体可能是（）

A.OL和C3H8B.CH”和C3H4

C.C2H1和C3H4D.C2Hl和C2H6

题组二不饱和度的计算及其应用

5.下列化合物分子的不饱和度为4的是（）

A.OCH=CH2

B.CH2=CH—C=CH

=

C.CH2CHCH2C1

6.若燃分子中含有不饱和键，就具有不饱和度。其数值可表示为:不饱和度=碳碳

双键数+环（除苯环外）数+碳碳三键数X2+苯环数X4,则有机物

7的不饱和度为（）

A.8B.7C.6D.5

题组三有机化合物分子结构的确定

7.（2021宁夏银川一中期中）有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，

假设给你一种这样的有机混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是（）

A.分离、提纯一确定分子式一确定实验式一确定结构式

B.分离、提纯一确定实验式一确定分子式一确定结构式

C.分离、提纯一确定结构式一确定实验式一确定分子式

D.确定分子式一确定实验式一确定结构式一分离、提纯

8.A物质与（NH'FeGOR溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1min内溶液由

淡绿色变为红棕色;能与浸水反应产生白色沉淀;与NaOH溶液共热的混合液中，加

入稀HN0酸化,再加入AgNOs溶液,能产生淡黄色沉淀。A可能的结构是（）

9.某烧中碳原子和氢原子的个数比为3:4,不能与滨水反应却能使酸性KMnOq溶

液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与Bn反应能

生成两种一澳代物。该有机化合物可能是（）

ACH=C—CH：i

10.现有分子式均为C3H6。2的四种有机物A、B、C、D,且分子中均含甲基,把它们

分别进行下列实验加以鉴另IJ,实验记录如下:

新制

NaOH银氨

CU(0H)2金属钠

溶液溶液

悬浊液

中和固体产生

A—

反应溶解氢气

加热后

有银镜产生

B—有砖红

生成氢气

色沉淀

加热后

水解有银镜

C有砖红—

反应生成

色沉淀

水解

D———

反应

则A、B、C、D的结构简式分别

为：A,B,C,Do

11.(2021安徽芜湖期中联考)为测定某含C、H、。三种元素的有机物A的结构，进

行如下实验。

第一步，分子式的确定：

⑴燃烧分析实验:将一定量A置于氧气流中充分燃烧,实验测得生成2.7g乩0和

4.4g(：0〃消耗氧气3.36L(标准状况下)，则有机物A中各元素的原子个数比

A(C)：A(H):A(0)=o

⑵用质谱仪测得有机物A的相对分子质量为46,则该有机物的分子式

是

第二步，结构式的确定:

⑶经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如下:

则A的结构简式为

能力提升练

题组有机化合物分子式、结构式的测定

1.（2022河南南阳一中月考）下列说法正确的是（）

A.某有机物燃烧只生成血和上0,且二者物质的量相等，则此有机物的组成为C凡

B.一定压强下,％L气态燃在足量的氧气中燃烧，将产生的气体通过浓硫酸后气体

体积为七L,则生成的水蒸气的体积为（匕-份L

C.相同质量的苯与CH-C—CH-CH?，完全燃烧，消耗O2的质量相等

D.标准状况下1.568L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足

量澄清石灰水，得到的白色沉淀的质量为14g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，测

得其增重8.68g,该气体一定由等物质的量的C3H6和CH20组成

2.将6.8gX完全燃烧生成3.6gH20和8.96L（标准状况下）C（）2。X的核磁共振

氢谱有4个峰且面积之比为3：2：2：1。X分子中只含一个苯环且苯环上只有

一个取代基，其质谱图、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述正确

的是

109876543210

化学位移/ppm

A.化合物X的摩尔质量为136

B.化合物X分子中含有的官能团的名称为醴键、翔基

C.符合题中X分子结构特征的有机物有1种

D.X分子中所有的原子在同一个平面上

3.已知化合物A中各元素的质量分数分别为C：37.5%,H：4.2%和0:58.3%。请填空：

(1)0.01molA在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01L(标准状况)，则A的分子式

是o

⑵实验表明:A不能发生银镜反应。1molA与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3

mol二氧化碳。在浓硫酸催化作用下,A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表

明A分子中有4个氢原子处于完全相同的化学环境。则A的结构简式

是。

⑶在浓硫酸催化和适宜的反应条件下,A与足量的乙醇反应生成B(C12H2OO7),B只有

两种官能团,其数目之比为3：1。由A生成B的反应类型是，该反应的

化学方程式是o

(4)1分子A失去1分子水后形成化合物C,写出C的两种可能的结构简式及其官

能团的名

称:①:②O

答案全解全析

基础过关练

1.C生成标准状况下二氧化碳的体积为17.92L,则0.2mol烧中含碳原子物质

的量为〃⑹L「0.8mol,生成水的质量为18g,0.2mol烧中含氢原子物质

的量为MH）二*；X2=2mol,所以1mol煌中含碳原子的物质的量为0.8

18g/mol

molX5=4mol,含氢原子的物质的量为2molX5=10mol,该煌的分子式为CHo,故

选Co

2.C该有机物充分燃烧生成的CO2和H20的物质的量之比为1：2,则原有机物中

的C和H的物质的量之比为1：4,不能确定该有机物中是否含有0,则原有机物可

能是甲烷、甲醇等;故选C。

3.D根据燃烧产物可知，该有机化合物中一定含有C、H元素，但不确定是否含有

0元素。该有机物中C、H原子的个数比为,4：8L：（5.4g）=i:故选

22.4Lmol-118gmol-1

Do

4.B2.24L该混合气体（即0.1mol）完全燃烧后，得到4.48L二氧化碳和3.6g

水。二氧化碳的物质的量为0.2mol,水的物质的量为0.2mol,则平均化学式为

C2H.1OCH1和C3H4若按1：1混合,平均化学式为C2H/符合题意。其他选项中气体

无论以何种比例混合平均化学式都不为C2H1。

5.D一个苯环的不饱和度为4,一个碳碳双键的不饱和度为1,一个碳碳三键的不

饱和度为2,则四个选项中物质的不饱和度为4的是D项。

6.A题述有机物分子中含4个碳碳双键、1个碳碳三键、2个环,因此其不饱和

度为8o

7.B有机混合物需先经过分离、提纯得到纯品，再利用元素定量分析确定实验式,

然后测定相对分子质量确定分子式，最后利用波谱分析确定结构式,所以研究有机

混合物一般采取的研究步骤是:分离、提纯一确定实验式一确定分子式一确定结

构式，故选Bo

8.DA物质与(NHj2Fe(SOj2溶液、硫酸以及KOH的甲醇溶液混合，在1min内溶

液由淡绿色变为红棕色，说明A中含有硝基;能与滨水反应产生白色沉淀，说明A中

含有酚羟基;向与NaOH溶液共热的混合液中，加入稀HNO3酸化,再加入AgNOs溶液，

能产生淡黄色沉淀，说明A中含有浪原子。只有D项物质符合要求，故D正确。

9.B该煌的最简式为C3H”,令其分子式为(C3Hb其相对分子质量为

7.5X16=120,12*3〃+4炉120,故止3,即分子式为C9H助不饱和度为4,因其不能与浸

水反应却能使酸性KMnO,溶液褪色,所以该烧中含有苯环，苯环的不饱和度为4,故

苯环上的取代基为烷基。由于在铁存在时与Bn反应能生成两种一澳代物，故苯

环上应有两个取代基，且两个取代基处于对位，该煌的结构简式为

10.答案CH3CH2COOHCH3CHOHCHOHC00CH2CH3CH3COOCH3

解析分子式为c3H的有机物的不饱和度为loA物质能与NaOH溶液发生中和

反应，能使新制的氢氧化铜悬浊液中固体溶解，还能与Na反应放出氢气，说明A为

竣酸，故A应为CH3CH2COOH；B与银氨溶液反应有银镜生成，能与金属钠反应产生氢

气，说明B中既含有醛基，又含有羟基，故B应为CH3CH0HCH0；C在NaOH溶液中可发

生水解反应，说明其含有酯基，又可与银氨溶液发生银镜反应,说明其还含有醛基，

故C应为HC00CH2CH3；D可发生水解反应，说明其含有酯基,其不能与银氨溶液、新

制的氢氧化铜悬浊液反应，即不含醛基，故D为CH3COOCH30

11.答案(1)2：6：1(2)C2H6。(3)CH3CH20H

解析(1)有机物A中含有〃(C)=〃(C02)=44；；：O「S*1*

3

0101,刚)=2/(比0)=2X］蓝。「0・mol,所以/?(O)=2T?(CO2)+/?(H2O)-/2(O2)X2=2X0.1

2,7g

mo1+-2X336L=005mo1,所以

18g/mol22.4L/mol

XC)：MH)：M0)=0.1：0.3：0.05=2：6：1。⑵有机物A的实验式为C2H6。,而有

机物A的相对分子质量为46,所以有机物A的分子式为C2H60O(3)其核磁共振氢

谱中有3组峰，说明分子中含有3种氢原子，所以A为CH3CH20HO

能力提升练

1.C不能确定该有机物中是否含0,故A不正确;不能计算水蒸气的体积，故B不

正确;苯和CH三C—CH=CH：的最简式相同，故含碳量和含氢量相同,当相同质量时

碳元素和氢元素的质量相同，故消耗氧气的量相同，故C正确;产物通入足量澄清石

灰水，得到的白色沉淀的质量为14g,白色沉淀是碳酸钙,碳酸钙的物质的量为

当=0.14mol,即1.568L(也就是0.07mol)该无色可燃气体完全燃烧生成

100g/mol

二氧化碳的物质的量为0.14mol,二氧化碳的质量为0.14molX44g/mol=6.16

g,若用足量碱石灰吸收燃烧产物，测得其增重&68g,水的质量为&68g-6.16

g=2.52g,则H的物质的量为就扁X2=0.28mol,则碳和氢的物质的量之比为

1：2,该气体可能为乙烯，故D不正确。

2.C6.8gX的物质的量吃广8go05mol,6.8gX完全燃烧生成3.6虱即

136g/mol

0.2和标准状况下8.96L(即0.4mol)C0〃根据物质的量之比等于原子个

数之比，再结合题图知X的分子式为C8H802O

X的摩尔质量为136g/mol,故A错误;由题图结合分子式知,X中存在酯基,不存在

醴键、跋基，故B错误;X的分子式为C8H802/X的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比

c

为3：2：2：1,X分子中含有一个苯环且苯环上只有一个取代基,且存在X

o

C—()—CH3

结构，符合结构特征的有机物的结构简式为\，只有1种，故C正确;X

分子中存在甲基，所有原子不可能共平面，故D错误。

CH.COOH

HO—C—COOH

CH.COOH

3.答案(l)C6H807(2)

CH.COOHCH2COOC2H5

HO—C—COOHH()—C—COOCH-,

浓硫酸