作業4有機化合物分子式和分子結構的確定(分值：100分)(選擇題1~12題，每小題6分，共72分)題組一確定有機物的實驗式、分子式1.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，則下列說法中正確的是()A.分子中C、H、O原子個數之比為1∶2∶3B.分子中C、H原子個數之比為1∶4C.該有機物中一定含有氧元素D.該有機物的最簡式為CH42.某有機物質量為8.80g；完全燃燒后得到22.0gCO2、10.8gH2O，該有機物的蒸氣密度是相同條件下H2密度的44倍，則該有機物的分子式為()A.C5H6O B.C5H12C.C5H12O2 D.C5H12O3.某烴中碳元素和氫元素的質量比是24∶5，該烴在標準狀況下的密度是2.59g·L-1，其分子式為()A.C2H6 B.C4H10C.C5H8 D.C7H84.為了測定有機物M的分子式，進行了如下實驗。取4.6gM和4.8gO2于一密閉容器中燃燒，產物為CO2、CO和水蒸氣，測得的有關實驗數據如下(實驗前裝置內的空氣已排盡)，則該有機物M的分子式為()A.C4H8O B.C2H4O2C.C3H8O3 D.CH2O題組二圖譜法在確定有機化合物結構中的應用5.乙酸和甲酸甲酯互為同分異構體，其結構式分別如下：和。在下列哪種檢測儀上顯示出的信號是完全相同的()A.李比希元素分析儀 B.紅外光譜儀C.核磁共振儀 D.質譜儀6.(2024·山東名校考試聯盟高二期中)下列有關分析儀器的說法錯誤的是()A.可以用質譜法區分某一元素的兩種同位素B.X射線衍射可以區分某有機物和它的對映異構體C.用元素分析儀可以區分正丁烷和異丁烷D.可以利用紫外和可見光譜判斷有機化合物分子中共軛程度的大小7.某有機物的質譜圖如圖所示，該有機物的結構簡式可能是()A. B.C. D.CH3CH2OCH38.(2023·長沙高二期末)下列化合物中，核磁共振氫譜只出現兩組峰且峰面積之比為3∶1的是()A. B.C. D.9.某化合物由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜圖有C—H、O—H、C—O的振動吸收，該有機物的相對分子質量是60，其核磁共振氫譜只有3組峰，則該有機物的結構簡式是()A.CH3CH2OCH3 B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2OH D.CH3CH2CHO10.8.8g有機物C在足量O2中充分燃燒后，將混合氣體依次通過足量的濃硫酸和堿石灰，濃硫酸和堿石灰的質量分別增加7.2g和17.6g，經檢驗最終剩余氣體為O2。已知有機物C的質譜圖與紅外光譜圖如圖所示。下列有關有機物C的說法錯誤的是()A.含有C、H、O三種元素B.分子式為C4H8O2C.可能含有酯基D.有兩種可能結構11.化合物A經李比希法和質譜法分析得知其相對分子質量為136，分子式為C8H8O2。A的核磁共振氫譜有4組峰且面積之比為1∶2∶2∶3，A分子中只含一個苯環且苯環上只有一個取代基，其紅外光譜與核磁共振氫譜如圖。下列關于A的說法不正確的是()A.A屬于芳香族化合物B.A的結構簡式為C.A屬于羧酸類化合物D.在紅外光譜圖中可以獲得分子中含有的化學鍵或官能團的信息12.質譜圖表明某有機物(只含C、H、O元素)的相對分子質量為70，紅外光譜圖顯示該有機物含有CC和CO，核磁共振氫譜圖表明其有4組峰，且峰面積之比為1∶1∶1∶3。已知不與Br2發生加成反應，下列有關該有機物的說法正確的是()A.其分子中有5種不同化學環境的氫原子B.分子式為C4H8OC.結構簡式為CH3CHCHCHOD.1mol該有機物能與2molBr2發生加成反應13.(12分)下列裝置中有機物樣品在電爐中充分燃燒，通過測定生成的CO2和H2O的質量，來確定有機物的分子式。請回答下列問題：(1)B裝置中試劑X可選用。

(2)D裝置中無水氯化鈣的作用是___________________________________________________；E裝置中堿石灰的作用是__________________________________________________________。(3)若實驗中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種，準確稱取0.44g樣品，經充分反應后，D裝置質量增加0.36g，E裝置質量增加0.88g，已知該物質的相對分子質量為44，則該樣品的分子式為。

(4)若該有機物的核磁共振氫譜如圖所示。則其結構簡式為。

(5)某同學認為E裝置和空氣相通，會影響測定結果準確性，應在E裝置后再增加一個相同的裝置，其主要目的是______________________________________________。

14.(16分)某同學為測定有機物A的實驗式，取1.5g樣品，置于鉑舟并放入燃燒管中，不斷通入氧氣流，用電爐持續加熱樣品，將生成物依次通過如圖所示裝置。生成物被完全吸收后，測得裝置Ⅰ增重0.9g，裝置Ⅱ增重3.96g。請回答下列問題：(1)試劑a、試劑b分別為(填字母)。

A.CaCl2、堿石灰 B.堿石灰、堿石灰C.堿石灰、P2O5 D.堿石灰、CaCl2(2)有機物A中碳元素的質量分數為，其組成中(填“含有”或“不含有”)氧元素，各元素原子的個數比為。

(3)實驗測得有機物A的質譜圖如下，則A的相對分子質量為，A的分子式為。

(4)核磁共振儀測出A的核磁共振氫譜和紅外光譜圖(只顯示部分基團)分別如圖。①峰面積之比為。

②A的結構簡式可能為(任寫一種)。

答案精析1.B2.D3.B［N(C)∶N(H)=2412∶51=2∶5，得其實驗式為C2H5，M=ρVm=2.59g·L-1×22.4L·mol-1≈58g·mol-1，(24+5)n=58，n=2，故其分子式為C4H104.C［燃燒產物通入濃硫酸中，濃硫酸的質量增加3.6g，即生成水的質量為3.6g，其物質的量為0.2mol；通入濃NaOH溶液中，溶液的質量增加4.4g，即生成CO2的質量為4.4g，其物質的量為0.1mol；剩余氣體通入濃硫酸中干燥后再與CuO反應，CuO的質量減少0.8g，根據化學方程式CO+CuOCO2+Cu可知，CuO的物質的量減少0.05mol，CO的物質的量為0.05mol。4.6g該有機物中，m(C)=0.15mol×12g·mol-1=1.8g，m(H)=0.4mol×1g·mol-1=0.4g，則m(O)=4.6g-1.8g-0.4g=2.4g，則n(O)=2.4g16g·mol?1=0.15mol，因此n(C)∶n(H)∶n(O)=0.15mol∶0.4mol∶0.15mol=3∶8∶3，則有機物M的實驗式為C3H8O3，因為實驗式中的碳原子已經達到飽和，所以該實驗式即為M5.A6.C7.A［由質譜圖可知該有機物的相對分子質量為78。苯的分子式為C6H6，相對分子質量為78，A項符合題意；的分子式為C5H10，相對分子質量為70，B項不符合題意；的分子式為C4H8O，相對分子質量為72，C項不符合題意；CH3CH2OCH3的分子式為C3H8O，相對分子質量為60，D項不符合題意。］8.B9.B［由紅外光譜圖知該有機物的分子中含C—H、O—H、C—O，A項中無O—H，D項中無O—H、C—O，B、C項含有C—H、O—H、C—O三種化學鍵且相對分子質量都是60，B項核磁共振氫譜有3組峰，C項有4組峰，故B項正確。］10.D［由題意可知，8.8g有機物C完全燃燒生成7.2g(0.4mol)H2O和17.6g(0.4mol)CO2，則8.8g有機物C中含有0.8molH原子和0.4molC原子，兩種原子的總質量為5.6g，故8.8g有機物C中還含有3.2g(0.2mol)O原子。C分子中，n(C)∶n(H)∶n(O)=0.4mol∶0.8mol∶0.2mol=2∶4∶1，其最簡式為C2H4O。由有機物C的質譜圖可知，其相對分子質量為88，則有機物C的分子式為C4H8O2，A、B項正確；由有機物C的紅外光譜圖可知，其可能為、、CH3COCH2OCH3等，C項正確、D項錯誤。］11.C12.C［核磁共振氫譜圖中有4組峰，說明其分子中共有4種不同化學環境的氫原子，A項錯誤；由題給信息可確定該有機物的分子式為C4H6O，又因紅外光譜圖顯示其含有CC和CO，核磁共振氫譜圖中峰面積之比為1∶1∶1∶3，可知該有機物的結構簡式為CH3CHCHCHO，B項錯誤，C項正確；1molCH3CHCHCHO最多能與1molBr2發生加成反應，D項錯誤。］13.(1)濃硫酸(2)吸收生成的水吸收生成的二氧化碳(3)C2H4O(4)CH3CHO(5)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣14.(1)B(2)72%含有N(C)∶N(H)∶N(O)=9∶10∶2(3)150C9H10O2(4)①1∶2∶2∶2∶3②(或其他合理答案)解析(2)裝置Ⅰ吸收H2O，n(H2O)=0.9g18g·mol?1=0.05mol；裝置Ⅱ吸收CO2，n(CO2)=3.96g44g·mol?1=0.09mol；所以有機物A中m(H)=0.05mol×2×1g·mol-1=0.1g，m(C)=0.09mol×12g·mol-1=1.08g，則m(O)=1.5g-0.1g-