（新教材适用）高中化学第一章有机化合物的结构特点与研究方法第二节研究有机化合物的一般方法第2课时确定分子式确定分子结构课后习题新人教版选择性必修3

第2课时确定分子式确定分子结构课后训练巩固提升基础巩固1.下列化合物中核磁共振氢谱上只出现三组峰且峰面积之比为3∶2∶2的是()。A. B.C. D.答案:B解析:A、D项的核磁共振氢谱中均有两组峰,且峰面积之比均为2∶3;C项的核磁共振氢谱中有两组峰,峰面积之比是1∶3。2.下图是一种分子式为C3H6O2的有机化合物的红外光谱图,则该有机化合物的结构简式为()。A.CH3COOCH3B.CH3CH2COOHC.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH答案:A解析:根据红外光谱可知,分子中含有两个不对称的—CH3、和基团,因此只有A符合题意。3.充分燃烧0.1mol气态烃A,在标准状况下生成4.48LCO2和5.4gH2O,则烃A是()。A.C4H6 B.C2H4C.C2H6 D.C2H2答案:C解析:根据题中所给数据,烃分子和C、H原子的数目之比为1∶2∶6,则其分子式为C2H6。4.某化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图有C—H、O—H、C—O的振动吸收,该有机化合物的相对分子质量是60,则该有机化合物的结构简式是()。A.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OHD.CH3CH2CHO答案:B解析:CH3CH2OCH3中没有O—H,CH3CH2OH相对分子质量为46,CH3CH2CHO中没有O—H、C—O。5.通过核磁共振氢谱可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少种化学环境的氢原子()。A.6 B.5 C.4 D.3答案:B解析:两个—CH3上的氢原子化学环境相同。6.下列物质的核磁共振氢谱图中,有5组吸收峰的是()。A. B.C. D.答案:B解析:有几组吸收峰说明有几种不同化学环境的氢原子。A项,分子中有两种不同化学环境的氢原子;B项,分子中有五种不同化学环境的氢原子;C项,分子中有四种不同化学环境的氢原子;D项,分子中有四种不同化学环境的氢原子。7.某有机化合物只含C、H、O三种元素,取4.6g该有机化合物完全燃烧,测得只生成0.2molCO2和5.4g水,其质谱图和核磁共振氢谱如图所示,该有机化合物的结构简式是()。质谱图核磁共振氢谱A.CH3CHO B.CH3CH2OHC.CH3OCH3 D.CH3OCH2CH3答案:B解析:4.6g该有机化合物完全燃烧,生成了0.2molCO2和5.4gH2O,则n(H2O)=5.4g18g·mol-1=0.3mol,n(H)=0.6mol,因m(C)+m(H)=0.2mol×12g·mol1+0.6mol×1g·mol1=3g<4.6g,故有机化合物含有O元素,且m(O)=4.6g3g=1.6g,故n(O)=1.6g16g·mol-1=0.1mol,n(C)∶n(H)∶n(O)=0.2mol∶0.6mol∶0.1mol=2∶6∶1,即该有机化合物的实验式为C8.某有机化合物含C60%、H13.33%,0.2mol该有机化合物质量为12g,则它的分子式为()。A.CH4 B.C3H8OC.C2H4O2 D.CH2O答案:B解析:根据题目条件该物质的相对分子质量为120.2=60,分子中碳原子数为60×60%÷12=3,氢原子数为60×13.9.(双选)在一定条件下,由A和B两种有机化合物组成的气态混合物,无论A、B的含量如何改变,完全燃烧10mL时,消耗氧气的量也不改变,则这两种有机化合物可能是()。A.C2H6O、C2H4 B.C2H4O、C2H4C.C2H6O、C2H6 D.C2H4O、C2H2答案:AD解析:根据烃的含氧衍生物的燃烧通式CxHyOz+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O可知,1molC2H6O、C2H4、C2H4O、C2H6、C2H2消耗氧气的物质的量依次为3mol、3mol、2.5mol、3.5mol、2.5mol,因此在两种混合气体总体积不变的情况下,消耗氧气的量也不改变的组合为A.C2H6O、C2H4和D.C2H4O、C10.2.3g某有机化合物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6。求:(1)2.3g该有机化合物中组成元素的质量。(2)该有机化合物的相对分子质量。(3)该有机化合物分子中各元素原子数目比。答案:(1)m(C)=1.2g,m(H)=0.3g,m(O)=0.8g(2)46(3)n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1解析:根据2.3g某有机化合物A完全燃烧后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,可得含有碳元素0.1mol,即1.2g,含有氢元素0.3mol,即0.3g,碳元素和氢元素的质量之和为1.5g,则氧元素的质量为2.3g1.5g=0.8g,即0.05mol。根据该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6可知,该化合物的相对分子质量为29×1.6≈46,即该有机化合物的相对分子质量为46。该有机化合物中各元素的原子数目比为n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1。能力提升1.(双选)某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者的物质的量之比为2∶3,下列说法正确的是()。A.该有机化合物中含C、H、O三种原子B.该化合物是乙烷C.该化合物中C、H原子个数比为1∶3D.一个该化合物分子中含两个C原子、六个H原子,但不能确定是否含有O原子答案:CD解析:根据题目条件可知C、H原子个数之比为1∶3,1个分子中的碳原子和氢原子的个数只能是2和6,但不能确定是否含有氧原子。2.某有机化合物的结构(键线式)及球棍模型如下:下列关于该有机化合物的叙述正确的是()。A.该有机化合物有6种不同化学环境的氢原子B.该有机化合物属于芳香族化合物C.键线式中的Et代表的基团为—CH3D.该有机化合物分子中含有酯基答案:D解析:A项,由键线式可知有8种不同环境的氢原子,A错;B项,由键线式可看出,该物质中无苯环,不属于芳香族化合物,B错;C项,Et代表的基团为—CH2CH3,C错;观察该有机化合物的键线式结构可知,该分子中含有原子团,因此含有酯基,D正确。3.吗啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余为O。已知其相对分子质量不超过300。则吗啡的相对分子质量为,吗啡的分子式为。

答案:285C17H19NO3解析:由于Mr(吗啡)不超过300,故分子中C原子数N(C)<300×71.58%12N(N)=285×4N(H)=285×6N(O)=285×(4.某研究性学习小组为确定某蜡状有机化合物A的结构和性质,他们拟用传统实验的手段与现代技术相结合的方法进行探究。请你参与过程探究。Ⅰ.实验式的确定(1)取样品A进行燃烧法测定,发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.125molCO2和0.15molH2O。据此得出的结论是。

(2)另一实验中,取3.4g蜡状有机化合物A在3.36L(标准状况下,下同)氧气中完全燃烧,两者均恰好完全反应,生成2.8LCO2和液态水。由此得出的实验式是。

Ⅱ.结构式的确定(经测定A的相对分子质量为136)(3)取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明A分子中含有。

(4)进行核磁共振,发现只有两个特征峰,且面积比为2∶1,再做红外光谱,发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收。图谱如下:则A的结构简式为。

答案:(1)分子中n(C)∶n(H)=5∶12,分子式为C5H12Ox(x=0,1,2…)(2)C5H12O4(3)羟基(4)C(CH2OH)4解析:(1)根据C、H原子守恒可以知道分子中n(C)∶n(H)=0.125mol∶(0.15mol×2)=5∶12,可能含有O元素,实验式为C5H12Ox(x=0,1,2…);(2)生成二氧化碳为2.8L22.4L·mol-1=0.125mol,则生成水为0.15mol,3.4g有机化合物中氧元素质量为3.4g0.125mol×12g·mol10.15mol×2×1g·mol1=1.6g,则氧原子物质的量为1.6g16g·mol-1=0.1mol,则分子中n(C)∶n(H)∶n(O)=0(3)经测定A的相对分子质量为136,且最简式中H原子已经饱和碳原子,故最简式即为分子式,可以知道分子式为C5H12O4,取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明含有羟基;(4)进行核磁共振发现只有两个特征峰,且面积比为2∶1,说明含有两种H原子,两种H原子数目分别为8、4,由红外光谱图可以知道,分子中含有O—H、C—O、C—H基团,该有机化合物结构简式为C(CH2OH)4。5.一个有机化合物的相对分子质量为70,红外光谱表征到碳碳双键和CO的存在,核磁共振氢谱如下图:说明:图中显示有四组峰,面积之比为1∶1∶1∶3(1)写出该有机