1122專題13紅外光譜、質譜、核磁共振氫譜圖表題【高考真題訓練】1〔2016年全國一般高等學校招生統一考試理科綜合力量測試化學〔〕中能消滅兩組峰，且其峰面積之比為2?1A．乙酸甲酯 B．對苯二酚 C．2-甲基丙烷 D．對苯二甲酸【解析】A．乙酸甲酯構造簡式為CHCOOCH2H3 3目之比為3：3，故A錯誤；B．對苯二酚( )中含有2種氫原子，核磁共振氫譜能消滅兩組峰，2：1，故BC．2-CHCH(CH)CH，中含有23 3 3共振氫譜能消滅兩組峰，且其峰面積之比為9：1，故C錯誤；D．對苯二甲酸( )中含有22：1，故DBD。2〔2014年全國一般高等學校招生統一考試理科綜合力量測試化學〔〕要原料，承受以下路線合成藥物普魯卡因：：對于普魯卡因，以下說法正確的選項是 。可與濃鹽酸形成鹽C．可發生水解反響寫出化合物B的構造簡式 。寫出B→C反響所需的試劑 。

不與氫氣發生加成反響D．能形成內鹽寫出C＋D→E的化學反響方程式 。寫出同時符合以下條件的B的全部同分異構體的構造簡式 。①分子中含有羧基②1H－NMR通常承受乙烯為原料制得環氧乙烷后與X反響合成D，請用化學反響方程式表示以乙烯為原料制備X的合成路線(無機試劑任選)。〔1〕A、C〔2〕酸性KMnO4+HOCHCHN(CHCH)2 2 2 32+HO2、 、〔6〕CH=CH+HCl—→CHCHCl，2CHCHCl+NH—→HN(CHCH)+2HCl2 2 3

3 2 3

2 32【解析】有 和CH=CH化合生成A： 。依據普魯卡因對位構造確定B是2 2；再進一步氧化側鏈，用酸性高錳酸鉀溶液，得到C是 。〔5〕B-COOH；N1H－NMR中含有苯環，且苯環上有兩種不同化學環境的氫原子，說明兩個側鏈是對位構造。32014年全國一般高等學校招生統一考試理科綜合力量測試化學〔課標I學根底〕(15席夫堿類化合物G在催化、藥物、材料等方面有廣泛應用。合成G的一種路線如下：以下信息：①②一摩爾BC，且C③D106。④核磁共振氫譜顯示F⑤答復以下問題：〔1〕由A生成B的化學方程式為 ，反響類型為〔2〕D的化學名稱是 ，由D生成E的化學方程式為：〔3〕G〔4〕F的同分異構體中含有苯環的還有 種〔不考慮立體異構。其中核磁共振氫譜中有4組峰，且面積比為6：2：2：1的是 〔寫出其中的一種的構造簡式。〔5〕由苯和化合物C經如下步驟可合成N-異丙基苯胺。反響條件1所選擇的試劑為 ；反響條件2所選擇的試劑為 ；I的構造簡式為 。〔1〕〔2〕乙苯〔3〕；〔4〕19； ； ；。〔5〕50℃～60℃；Fe/HCl；

,消去反響；；【解析】A的分子式為CHCl，為己烷的一氯代物，在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發生消去反響得到B，6131molB2molC，且CBCH原子，故B〔CH〕C=C〔CH〕C〔CH〕C=O，逆推可知A〔CH〕CH-CCl〔CH〕．D3 2 3 2 3 2 3 2 3 2106，D=106-77=29，故側鏈為-CHCHD2 3，核磁共振氫譜顯示FDEFE-NH，則F21分子水形成N=C雙鍵得到G，則G

，C與F，3 2 3 2 3 2 3 2 2該反響為消去反響，故答案為：C〔CH〕Cl-CH〔CH〕+NaOH C〔CH〕=C〔CH〕+NaCl+HO；消去；3 2 3 2 3 2 3 2 2〔2〕E

+HNO3+HNO3

，其名稱是對硝基乙苯，D發生取代反響生成E，反響方程式為+HO，故答案為：對硝基乙苯；2+HO；2〔3〕通過以上分析知，G構造簡式為 ，故答案為： ；〔4〕F為 ，含有苯環同分異構體中，假設取代基為氨基、乙基，還有鄰位、間位2種，假設只有一個取代基，可以為-CH〔NH〕CH-CHCHNH-NH-CHCH-CHNHCH-N〔CH〕52 3 2 2 2 2 3 2 3 3 22-CH-CHNH或-CH-NHCH63-CH3 2 2 3 3 3-CH-NH222323 212+3+1=62+5+6+6=194且面積比為說明含有2個-CH可以是 ，3故答案為：19； 。〔5〕由苯與濃硝酸、濃硫酸在加熱條件下得到H為硝基苯，硝基苯在Fe/鹽酸條件下還有得到I，再與〔CH〕C=O反響得到 ，最終加成反響復原得到 ，故反響條件13 2所選用的試劑為濃硝酸濃硫酸反響條件2所選用的試劑為：Fe粉/稀鹽酸，I的構造簡式為 ，故答案為：濃硝酸、濃硫酸；Fe粉/鹽酸； 。【變式訓練】某有機物A的核磁共振氫譜如上圖所示，以下說法中，錯誤的選項是()假設ACHOCHCOOCH362 3 3由核磁共振氫譜可知，該有機物分子中有三種不同化學環境的氫原子C．僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數D．假設A的化學式為CHO【答案】A

362HHCHO的PMR3623：2：1，3種化學環境不同的H原子，且H3、2、1。A33HAB.核磁共振氫譜中有幾個峰就有幾種H的面積之比等于H原子數目之比，該有機物分子中有三種不同化學環境的氫原子，且個數之比為1：2：3，BC.核磁共振氫譜能確定HC確；D.假設A的化學式為CHO該物質可能是CHCHCOOHCHCOOCHHCOOCHCH、 、362 3 2 3 3 2 3等，因此其同分異構體至少有三種，D故合理選項是A。有機物乙(分子式為CHO)可由葡萄糖發酵得到，也可從酸牛奶中提取。純潔的乙為無色粘稠液體，易363溶于水。乙的核磁共振氫譜如圖 ，則乙的名稱為 【答案】羧基2-羥基丙酸或乳酸【解析】從核磁共振則氫譜分析，該物質含有四種氫原子，且比例為1:1:1:3，說明含有一個甲基，構造簡CHCH(OH)COOH2-羥基丙酸或乳酸。3某有機化合物A70.59%、含氫為5.88%,其余含有氧。現用以下方法測定該有機化合物的相對分子質量和分子構造。方法一:用質譜法分析得知A136。方法二:核磁共振儀測出A41∶2∶2∶3。如以下圖。方法三:利用紅外光譜儀測得A(1)分子中共有 種化學環境不同的氫原子。(2)A的分子式為 。該物質屬于哪一類有機物 。A的分子中只含一個甲基的依據是 (填序號)。a.A的相對分子質量 b.A的分子式 c.A的核磁共振氫譜圖d.A分子的紅外光譜圖(5)A的構造簡式為 。(6)A的芳香類同分異構體有多種,其中又同時符合以下條件:①屬于酯類;②分子構造中含有一個甲基則該芳香類A的同分異構體共有 種。【答案】(1)4(2)CHO(3)酯類(4)bc(5) (6)4882〔1〕A4個峰，所以A44〔2〕A70.595.8823.53％，列式計算A的試驗式為CHACH〕44 44，又有A136，可得n=2，分子式為CHOCHO〔3〕從紅外光譜可知8n 882 8826C在苯環中，還有C=O、C—O—C、C—HA酯類；故答案為：酯類〔4〕A的分子式為CHOA41∶2∶2∶3，88213個氫原子，結合A的分子式，可知Abc；故答案為：bc。〔5〕綜上所述可推出A的構造簡式為 ；故答案為： 〔6〕A的芳香類同分異構體有多種，能發生水解反響的肯定含有酯基官能團，又分子構造中含有一個甲基，所以該類A的同分異構體有CH CHOOCH，可以有苯環上鄰位、間位、對位三種構造，再加上CHCOOCH，所以共有43——64 65 3種構造；故答案為：4。，它們都會產生大量的有毒有機物．其中一種有毒物質A，為了測定有機物A9.2g15.68LCO2

7.2g②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖一所示的質譜圖；則由圖可知該分子的相對分子質量是 ，有機物A的分子式為 。用核磁共振儀處理該化合物，得到如以下圖所示圖譜，圖中四個峰的面積之比是1∶2∶2：3，則有機物的名稱為 ，寫出該物質和濃硝酸濃硫酸混合物制烈性炸藥的反響方程式 反響類型 【答案】(1)92 CH (2)甲苯 取代反響78〔1〕由質譜圖可以看出最大質核比為92，說明該氣體的相對分子質量為92，9.2g該有機物的物質0.1mol，0.1mol15.68LCO2

7.2g

=0.7mol，Hn〔H〕=2n〔HO〕=22

=0.8mol，則1mol該有機物中含有C7mol，含有H8mol，12×7+1×8=92，恰好等于物質的相對分子質量，因此該有機物的分子式CH92，CH78 78〔2〕由核磁共振氫譜中有4個吸取峰，四個峰的面積之比是1∶2∶2：3，結合物質的分子式可推斷出該物質是甲苯，甲苯與濃硝酸濃硫酸的混合物反響生成三硝基甲苯，制烈性炸藥，反響方程式為：，該反響為取代反響，故答案為：甲苯，，取代反響。某海關為測定進口有機物A的構造，做了如下試驗：A.將肯定量的有機物A完全燃燒，測得碳、氫的質量分數分別為52.17%和13.04%；B.獵取的各種譜圖如下：請答復以下問題。(1)由紅外光譜圖可知，有機物A中至少有 種不同的化學鍵。(2)有機物A的構造簡式為 。(3)以有機物A為原料可合成很多有機物，如①CHCH=CHCH ②HOCHCOOH③CHCOOCH

④CHCHOCHCH3 3 2

3 25

3 2 2 3⑤ ⑥CHO46有機物②的化學名稱為 。有機物⑥所含官能團的名稱為 。等物質的量的有機物②和③完全燃燒，消耗標準狀況下的O2

的體積比為 。有機物⑤的一種同分異構體為對二甲苯，對二甲苯的一氯取代物有 種。有機物④的同分異構體有多種，其中含有三個甲基的醇類有機物的構造簡式為 ；核磁共振氫譜中有三組峰，且峰面積之比為6:3:1的有機物的構造簡式為 。【答案】(1)3(2)CHCHOH(3)a.2—羥基乙酸b.碳碳雙鍵和醛基c.3:10d.2e.〔CH〕COH CHCH〔CH〕3 2 3 3 3 3OCH3【解析】由題意有機物A中碳、氫的質量分數分別為52.17%、13.04%，其余為氧，質譜分析得知其相對分46，則N〔C〕=的分子式為CHO。

=2,，N〔H〕= =6，N〔O〕= =1，則有機物A26〔1〕由紅外光譜圖可知，有機物A分子中至少含有C-HC-OO-H3〔〕核磁共振氫譜顯示其有三種氫原子，且個數比為，則A的構造簡式為CHCHO，故答案為：3 2CHCHO3〕、HOCHCOOH分子中含有的官能團為羥基和羧基，依據有機物的命名原則，其名稱為—羥3 2 2基乙酸，故答案為：2—羥基乙酸；b、由CHO的球棍模型可知其構造簡式為CHCH=CHCHO，含有的官能團46 3、HOCHCOOH的分子式為CHO1mol2 2431.5mol，CHCOOCH的分子式為CHO1mol3 25 4825mol，則標準狀況下的O2

的體積比為3:10，故答案為：3:10；d、對二甲苯構造對稱，分子中含有2類22；e、CHCHOCHCH的分子式為CHO，其同分異構體中含有三個3 2 2 3 410甲基的醇類的構造簡式為〔CH〕COH；其同分異構體中核磁共振氫譜中有三組峰，且峰面積之比為6:3:1，3 333個甲基和一個CH2CHCH〔CH〕OCH〔CH〕CO；CHCH〔CH〕OCH。

3 3 33 3 3 3 3為測定某有機化合物A的構造，進展如下試驗：Ⅰ.分子式確實定：將有機物A7.2gHO13.2gCO10.08L(標準狀況)，2 2則該物質中各元素的原子個數之比是 。用質譜儀測定該有機化合物的相對分子質量，得到如圖①所示質譜圖，則其相對分子質量，該物質的分子式是 。依據價鍵理論，推測A可能的構造簡式： 。Ⅱ.構造式確實定：核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值〔信號氫原子的種類和數目。經測定，有機物AA 。【答案】Ⅰ.(1)N(C)：N(H)：N(O)=3：8：1(2)60 CHO(3)CHCHCHOH、CHCHOCH、 、CHCH-O-CH(4)CHCH-O-CH

38 3 2 2

3 2 33 2 3 3 2 3【解析】(1)n(HO)= =0.4mol，n(H)=2n(HO)=0.8mol；n(CO)= =0.3mol，n(C)=2 2 2n(CO)=0.3mol，n(O =0.45mol，所以有機物A中含有的O2 2n(O)=n(HO)+2n(CO)-2n(O)=0.4mol+2×0.3mol-2×0.45mol=0.1mol，所以該物質中各元素的原子個數之比2 2 2N(C)：N(H)：N(O)=3：8：1；(2)依據質譜圖可知，該物質的最大質荷比是60，因此相對分子質量為60，由于該化合物分子中各元素的原子個數之比是N(C)：N(H)：N(O)=3：8：1，則最簡式為CHO60，等于物質的相對分子質量，38所以該物質的分子式為CHO；38A3H3:3:2，由于分子中只含有8個H子，因此這三種H3、3、2；依據CO、H原子個數可知A可能是CHCHCHOH、CHCH(OH)CH、CHCHO—CH

3 2 2 2 33 2 3依據A3HCHCH3 2—O—CH3，它們都會產生大量的有毒有機物．其中一種有毒物質A，為了測定有機物A9.2g15.68LCO2

7.2g②用質譜儀測定其相對分子質量，得如圖一所示的質譜圖；則由圖可知該分子的相對分子質量是 ，有機物A的分子式為 。用核磁共振儀處理該化合物，得到如以下圖所示圖譜，圖中四個峰的面積之比是1∶2∶2：3，則有機物的名稱為 ，其苯環上的一氯代物有 種。假設將有機物A與氫氣完全加成，則加成后的有機物的一氯代物共有 種。【答案】(1)92CH(2)甲苯3578【解析】(1)從質譜圖中可以最大質荷比是92，說明該氣體的相對分子質量為92，9.2g該有機物的物質的0.1mol，0.1mol15.68LCO2

7.2gn(C)=15.68L÷22.4L/mol=0.7mol，Hn(H)=2n(HO)=2×7.2g÷18g/mol=0.8mol1mol物質中含有C7mol，含2H8mol，12×7+1×8=92CH78(2)由核磁共振氫譜中有4個吸取峰，結合物質的分子式可推斷出該物質是甲苯，構造簡式為 ，3種。Cl原子分別位于苯環上甲基的鄰位、間位、對位；假設甲苯與氫氣完全加成，則加成后的有機物是甲基環己烷，該物質分子內含有5種不同位置的H原子，表示為58．AB物質物質密度(g·cm-3)熔點/℃沸點/℃溶解性A0.7893-117.378.5與水以任意比混溶B0.7137-116.634.5不溶于水要除去A和B的混合物中的少量B，可承受的 方法可得到A。A.蒸餾 B.重結晶 C.萃取 D.加水充分振蕩，分液將有機物AA6.72L5.4gHO2和8.8gCO，則該物質的試驗式是 ；質譜圖顯示，A的相對分子質量為46，又有機物A的核2磁共振氫譜如下圖，則A的構造簡式為 。以下圖是B的質譜圖，則其相對分子質量為 ，B的紅外光譜如下圖，則B的構造簡式為 。【答案】(1)A(2)CHO CHCHOH(3)74 (4)CHCH-O-CHCH26 3 2 3 2 2 3【解析】(1)由表格中的信息可知，A.B兩種有機物互溶，但沸點不同，則選擇蒸餾法分別，故A正確；故答案為：A；依據質量守恒定律可知，化合物中所含C8.8g×=2.4g，所含H5.4g×=0.6g，二氧化碳和水中的氧元素養量之和為(8.8g?2.4g)+(5.4g?0.6g)=11.2g,而氧氣的質量為×32g/mol=9.6g，所以有機物中氧元素養量為11.2g?9.6g=1.6g，n(C):n(H):n(O)= ：： =2:6:1，所以化合物的最簡式是CHO，在最簡式CHOC、H26 26試驗式即為分子式，即分子式為CHO，該化合物可能為乙醇，也可能為二甲醚，而核磁共振氫譜說明其分26子中有三種化學環境不同的氫原子，強度之比為3:2:1，則該化合物為乙醇，構造簡式為CHCHOH；故答案3 2為：CHO，CHCHOH；26 3 2由物質BB74，故答案為：74；由物質B的紅外光譜可知，物質B存在對稱的甲基、對稱的亞甲基和醚鍵可得分子的構造簡式為：CHCHOCHCHCHCHOCHCH3 2 2 3 3 2 2 3為測定某有機化合物A的構造,進展如下試驗:I.分子式確實定:A5.4gHO8.8gCO6.72L(標準狀況下),2 2則該物質的試驗式是 .用質譜儀測定該有機化合物的相對分子質量,得到如圖①所示質譜圖,則其相對分子質量為 ,該物質的分子式是 .依據價鍵理論,推測A的可能構造并寫出構造簡式 .II.構造式確實定:分子中氫原子的種類和數目.例如:甲基氯甲基醚(Cl﹣CH﹣O﹣CH)有兩種氫原子如圖②.經測定,有機物A2的核磁共振氫譜示意圖如圖③,則A的構造簡式為 .【答案〔1〕CHO〔2〕46 CHO〔3〕CHCHOH或CHOCH

3〔4〕CHCHOH26 26 3 2 3 3 3 2=0.3mol，

2 2 2依據氧原子守恒可知有機物中含有n(O)=0.3mol+0.2mol×2?0.3mol×2=0.1mol，則有機物中N(C)：N(H)：N(O)=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，試驗式為CHO，26故答案為：CHO；26該物質中各元素的原子個數比為N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1，則最簡式為CHO，其相對分子質量為2646，則有機物的分子式為CHO，故答案為：46；CHO；26 26有機物的分子式為CHO，分子中可能存在C?C、C?H、C?O、O?HCHCHOH26 3 2CHOCHCHCHOHCHOCH3 3 3 2 3 3Ⅱ.〔4〕有機物ACHCHOH，二甲醚只有一種不同化學3 2環境的氫原子，故答案為：CHCHOH；3 2測定有機化合物中碳和氫的組成常用燃燒分析法，以下圖是德國化學家李比希測定有機物組成的裝置，氧化銅作催化劑，在750℃左右使有