提升課1有機化合物結構的確定題組一有機物分子中氫原子種類的判斷與應用1．下列四幅譜圖是結構簡式為CH3CH2OH、CH3OCH3、CH3CH2CH2OH和的核磁共振氫譜圖，其中屬于CH3CH2CH2OH的譜圖是()2．下列有機物一氯代物的同分異構體數目與其他三種不同的是()A. B．C. D.3．由E(金屬鐵)制備的E(C5H5)2的結構如圖甲所示，其中氫原子的化學環境完全相同。但早期人們卻錯誤地認為它的結構如圖乙所示。核磁共振氫譜能夠區分這兩種結構。甲和乙的核磁共振氫譜圖中，分別有幾組吸收峰()A．11 B．12C．13 D．234．分子式為C6H14O且含有“—CH2OH”的同分異構體有(不考慮立體異構)()A．7種B．8種C．9種D．10種題組二有機物分子式的確定5．驗證某有機物屬于烴的含氧衍生物，應完成的實驗內容是()A．只需驗證它完全燃燒后產物只有H2O和CO2B．只需測定其燃燒產物中H2O和CO2物質的量的比值C．測定完全燃燒時消耗的有機物與生成的CO2、H2O的物質的量之比D．測定該試樣的質量及其完全燃燒后生成CO2和H2O的質量6．某有機化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，其相對分子質量小于150，若已知氧的質量分數為50%，則分子中碳原子的個數最多為()A．4B．5C．6D．77．已知某有機物9.2g與足量氧氣在密閉容器中完全燃燒后，將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰。濃硫酸增重10.8g，堿石灰增重17.6g，該有機物的分子式是()A．C2H6O B．C2H4OC．CH4O D．C2H6O28．0.2mol有機物和0.4molO2在密閉容器中燃燒后的產物為CO2、CO和H2O(g)。產物經過濃硫酸后，濃硫酸的質量增加10.8g；再通過灼熱的CuO充分反應后，固體質量減輕3.2g；最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，堿石灰質量增加17.6g。0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應。下列關于該有機物的說法不正確的是()A．該化合物的相對分子質量是62B．該化合物的分子式為C2H6O2C．1mol該化合物能與2molO2發生催化氧化反應D．1mol該有機物最多能與2molNa反應題組三圖譜法在確定有機物分子結構中的綜合應用9．根據質譜圖可知某烷烴的相對分子質量為86，其核磁共振氫譜圖有4組峰，峰面積之比為6∶4∶3∶1，則其結構簡式為()10．化合物A經質譜法和燃燒實驗分析得知其相對分子質量為136，分子式為C8H8O2。A分子中含有一個苯環且苯環上只有一個取代基，其紅外光譜圖與核磁共振氫譜圖如圖所示。下列關于A的說法錯誤的是()A．A屬于酯B．A在一定條件下可與3molH2發生加成反應C．符合題中A分子結構特征的有機物只有1種D．與A屬于同類化合物的同分異構體(不包括A)只有2種11．將2.4g某有機物M置于密閉容器中燃燒，定性實驗表明產物是CO2、CO和水蒸氣。將燃燒產物依次通過濃硫酸、堿石灰和灼熱的氧化銅(試劑均足量，且充分反應)，測得濃硫酸增重1.44g，堿石灰增重1.76g，氧化銅減輕0.64g。下列說法不正確的是()A．M的實驗式為CH2OB．若要得到M的分子式，還需要測得M的相對分子質量或物質的量C．若M的相對分子質量為60，則M一定為乙酸D．通過紅外光譜儀可分析M中的官能團12．2016年諾貝爾化學獎由法國、英國、荷蘭的三位科學家獲得，以表彰他們在分子機器研究方面的成就。三蝶烯是分子機器的常見中間體，其合成方法如下：下列說法正確的是()A．化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為烴B．三蝶烯的一氯代物有3種C．由化合物Ⅱ生成化合物Ⅲ發生的是取代反應D．苯炔與苯互為同分異構體13.利托那韋可用于艾滋病的治療，如圖所示物質為合成利托那韋的原料之一。下列有關該物質的說法正確的是()A．與苯甲酸甲酯()互為同系物B．分子中含有酮羰基C．核磁共振氫譜圖有5組峰D．苯環上的二溴代物有4種(不考慮立體異構)14．三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，有毒，不可用于食品加工或食品添加劑。經李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高達66.67%，氫元素的質量分數為4.76%，其余為碳元素。它的相對分子質量大于100，但小于150。試回答下列問題：(1)分子式中原子個數比N(C)∶N(H)∶N(N)＝________________。(2)三聚氰胺分子中碳原子數為____，理由是____________________________(寫出計算式)。(3)三聚氰胺的分子式為________。(4)若核磁共振氫譜顯示只有1組吸收峰，紅外光譜表明有1個由碳、氮兩種元素組成的六元雜環。則三聚氰胺的結構簡式為_____________________________________。15．通常用燃燒的方法測定有機物的分子式，可在燃燒室內將有機物樣品與純氧在電爐加熱下充分燃燒，根據產品的質量確定有機物的組成。如圖所示是用燃燒法確定有機物分子式的常用裝置。現準確稱取1.8g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經燃燒后A管增重1.76g，B管增重0.36g。請回答：(1)A、B管內均盛有固態試劑，B管的作用是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)產生的氣體由左向右流向，所選用的裝置各導管口的連接順序是__________________________________________________________________________(儀器可重復使用)。(3)E中應盛裝的試劑是________________________________________。(4)如果把CuO網去掉，A管增重將____________(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)該有機物的最簡式為____________________________________________________。(6)要確定該有機物的分子式，還必須知道的數據是__________(填字母)。A．消耗液體E的質量B．樣品的摩爾質量C．CuO固體減小的質量D．C裝置增加的質量E．燃燒消耗O2的物質的量(7)在整個實驗開始之前，需先讓D裝置產生的氣體通過整套裝置一段時間，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提升課1有機化合物結構的確定1．A2.D3.C4．B[C6H14O分解成C5H11—CH2OH，相當于—CH2OH取代C5H12中的一個氫原子，C5H12有8種不同化學環境的氫原子。]5．D6．B[因為150×50%＝75，eq\f(75,16)≈4.69，故氧原子最多為4個，該有機化合物的相對分子質量最大為128，然后依據商余法：eq\f(64,12)＝5……4，故碳原子數最多為5個。]7．A[將反應生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重的10.8g為水的質量，堿石灰增重的17.6g為二氧化碳的質量。生成水的物質的量為eq\f(10.8g,18g·mol－1)＝0.6mol，H原子的物質的量為0.6mol×2＝1.2mol；生成二氧化碳的物質的量為eq\f(17.6g,44g·mol－1)＝0.4mol，C原子的物質的量為0.4mol；9.2g該有機物分子中含有氧原子的物質的量為eq\f(9.2g－12g·mol－1×0.4mol－1g·mol－1×1.2mol,16g·mol－1)＝0.2mol。該有機物分子中含有C、H、O原子的物質的量之比為0.4mol∶1.2mol∶0.2mol＝2∶6∶1，該有機物的最簡式為C2H6O，由于H原子已經飽和，故該有機物的分子式為C2H6O，故A正確。]8．C[0.2mol有機物燃燒生成水10.8g，物質的量為eq\f(10.8g,18g·mol－1)＝0.6mol，CO與CuO反應后轉化為CO2，與燃燒生成的CO2都被堿石灰吸收。有機物含有碳原子的物質的量為eq\f(17.6g,44g·mol－1)＝0.4mol，根據碳元素守恒可知，1mol有機物含有碳原子的物質的量為2mol，含有氫原子的物質的量為6mol。含有氧原子的物質的量為eq\f(0.6mol＋0.2mol＋0.2mol×2－0.4mol×2,0.2)＝2mol，所以有機物的分子式為C2H6O2,0.1mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，4.6gNa的物質的量為eq\f(4.6g,23g·mol－1)＝0.2mol，有機物與Na按物質的量之比1∶2反應，有機物分子中含有2個—OH，該有機物的結構簡式為HOCH2CH2OH，結合有機物的結構和性質分析答案即可。]9．A10.D11．C[A項，濃硫酸增重的1.44g為水的質量，水的物質的量為eq\f(1.44g,18g·mol－1)＝0.08mol。堿石灰增重的1.76g為CO2的質量，其物質的量為eq\f(1.76g,44g·mol－1)＝0.04mol。CuO與CO反應生成Cu與CO2，氧化銅減少的質量等于反應的CuO中O原子的質量，1個CO與1個O原子結合生成CO2，O原子的物質的量為eq\f(0.64g,16g·mol－1)＝0.04mol，故CO為0.04mol。綜上可知，2.4g有機物M中含有C原子為0.04mol＋0.04mol＝0.08mol，含有H原子為0.08mol×2＝0.16mol，則含有C、H元素的總質量為12g·mol－1×0.08mol＋1g·mol－1×0.16mol＝1.12g<2.4g，說明M中含有O元素，含有O的物質的量為eq\f(2.4g－1.12g,16g·mol－1)＝0.08mol，M分子中C、H、O的物質的量之比為0.08mol∶0.16mol∶0.08mol＝1∶2∶1，則M的實驗式為CH2O，正確；B項，已經計算出M的實驗式，再測得M的相對分子質量或物質的量，可計算出M的分子式，正確；C項，若M的相對分子質量為60，設M的分子式為(CH2O)x，則30x＝60，解得x＝2，M的分子式為C2H4O2，M可能為乙酸或甲酸甲酯等，錯誤；D項，用紅外光譜儀可以確定有機物分子中含有的化學鍵或官能團，正確。]12．B13.D14．(1)1∶2∶2(2)3eq\f(100×28.57%,12)＜N(C)＜eq\f(150×28.57%,12)，即2.4＜N(C)＜3.6，又N(C)為正整數，所以N(C)＝3(3)C3H6N6(4)解析(1)N(C)∶N(H)∶N(N)＝eq\f(28.57%,12)∶eq\f(4.76%,1)∶eq\f(66.67%,14)≈1∶2∶2。(3)因為N(C)∶N(H)∶N(N)＝1∶2∶2，又N(C)＝3，所以分子中N(C)、N(H)、N(N)分別為3、6、6。(4)核磁共振氫譜顯示只有1組吸收峰，說明是對稱結構，這6個H原子的化學環境相同，又碳為四價元素，氮為三價元素，六元環中C、N各有3個原子交替出現。15．(1)吸收燃燒后產生的H2O(g)(2)g→f→e→h→i→c(d)→d(c)→a(b)→b(a)→a(b)(3)H2O2溶液(4)減小(5)CHO2(6)B(7)趕出裝置內空氣，減小實驗誤差解析(1)用F裝置加熱固體樣品，用堿石灰測定CO2的質量，用無水氯化鈣測定H2O的質量，根據有機物的質量，可以確定有機物中是否含氧元素，則B管的作用是吸收有機物燃燒產生的水蒸氣。(2)D裝置中生成氧氣，先通過裝有濃硫酸的C裝置除去水蒸氣，然后進入F裝置與樣品反應，生成物先通過B裝置(吸收水蒸氣)，然后再通過A裝置(吸收二氧化碳)。(3)有機物燃燒需要氧氣，則D裝置制備氧氣，利用過氧化氫在MnO2作用下分解產生氧氣，分液漏斗中應盛放H2O2溶液。(4)CuO網可與有機物不完全燃燒生成的CO反應生成CO2，如去掉CuO網，可能存在部分CO不能被A裝置吸收，導致A管增重減小。(5)B管增重0.36g，則n(H2O)＝eq\f(0.36g,18g·mol－1)＝0.02mol，A管增重1.76g，則n(CO2)＝eq