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第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第2节有机化合物结构的测定1.某烃中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度是
2.59g·L-1,其分子式为 A.C2H6 B.C4H10C.C5H8D.C7H8解析=∶=2∶5,得其实验式为C2H5,M=ρVm=
2.59g·L-1×
22.4L·mol-1≈58g·mol-1,Mr=58,24+5n=58,n=2,故其分子式为C4H10答案B2.某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需的最少条件是
①X中含碳质量分数
②X中含氢质量分数
③X在标准状况下的体积
④质谱确定X的相对分子质量
⑤X的质量A.
①② B.
①②④ C.
①②⑤ D.
③④⑤解析由
①②可得有机物的实验式,由
①②④可知有机物的分子式答案B3.某有机物在氧气中充分燃烧,生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,下列说法正确的是 A.分子中C、H、O个数之比为1∶2∶3B.分子中C、H个数之比为1∶4C.分子中一定含有氧原子D.此有机物的最简式为CH4解析根据CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,只能确定该有机物中C、H个数之比为1∶4,不能确定是否含有氧原子答案B4.某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是 A.CH3CH2OCH3B.CH3CHOHCH3C.CH3CH2OHD.CH3COOH解析用排除法解答A中不存在O—H键;C中相对分子质量不是60;D中还存在C===O键答案B5.某有机物由C、H、O三种元素组成,它的红外吸收光谱表明有羟基中O—H键和烃基中C—H键的红外吸收峰,且烃基与羟基上氢原子个数之比为2∶1,其相对分子质量为62,试写出该有机物的结构简式解析设其中有n个O—H,则含有2n个C—H,分子式为CxH3nOn,MrCxH3nOn=62,即12x+19n=623n≤2x+2,偶数讨论故分子式为C2H6O2,该有机物结构简式为CH2OHCH2OH答案CH2OHCH2OH时间40分钟 满分100分
一、选择题每小题只有一个选项符合题意,每小题8分,共48分1.某有机物完全燃烧后生成CO
2、H2O和SO2,该化合物可能不含有的元素是 A.C B.HC.OD.S答案C2.某化合物由碳、氢两种元素组成,其中含碳的质量分数为
85.7%,在标准状况下,
11.2L此气态化合物的质量为14g,则该化合物的分子式为 A.C2H4B.C2H6C.C3H6D.C4H8解析根据n=计算气体的物质的量,再结合M=计算气体的摩尔质量,最后根据各元素的质量分数确定分子式答案A3.二甲醚和乙醇是同分异构体,其鉴别可采用化学方法或物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是 A.利用金属钠或者金属钾B.利用质谱法C.利用红外光谱法D.利用核磁共振氢谱解析质谱是用于测定相对分子质量的答案B4.经测定,由C3H7OH、C2H5OC2H5和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%,则此混合物中氢的质量分数为 A.78%B.22%C.14%D.13%解析分析各成分,C3H8O可表示为C3H6H2O,C2H5OC2H5可表示为C4H8H2O,可得出三种物质除去H2O外,最简式相同,均为CH2,再由混合物中氧的质量分数为8%,设水中H含量为x,则有2∶16=x∶8%,得x=1%,所以余下CH2的总质量分数为1-8%-1%=91%,又因为余下的C、H比都是1∶2,所以混合物中氢的质量分数是91%×+1%=14%答案C5.在核磁共振氢谱中出现两组峰,且其氢原子数之比为3∶2的化合物是 解析A项有2种类型氢原子,个数比为3∶1;B项据对称分析知有3种类型氢原子,个数比为3∶1∶1;C项据对称分析知有2种类型氢原子,个数比为3∶4;D项据对称分析知有2种类型氢原子,个数比为3∶2答案D6.下列物质的核磁共振氢谱有三个吸收峰的是 A.C2H6B.C3H8C.CH3CH2CH2CH3D.CH3CH2OH答案D
二、非选择题本题包括3小题,共52分7.15分利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了2002年诺贝尔化学奖在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值信号也不同根据峰值信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目例如乙醚的结构式为CH3—CH2—O—CH2—CH3,其核磁共振氢谱中给出的峰值信号有两个,如图所示CH3CH2OCH2CH3的核磁共振氢谱1下列分子的核磁共振氢谱中只有一个峰值的是 A.CH3CH3B.CH3COOHC.CH3COOCH3D.CH3OCH32化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱如下图所示,则A的结构简式为________,请预测B的核磁共振氢谱上有________个峰信号A的核磁共振氢谱解析1CH3CH
3、CH3—O—CH3两种结构中氢原子的位置完全相同,故核磁共振氢谱中有1个峰值2C2H4Br的结构有2种可能和CH3—CHBr2,前者的氢原子位置完全相同,核磁共振氢谱的峰值只有1个,而后者的氢原子有2种不同的类型,故核磁共振氢谱的峰值有2个答案1AD 2 28.25分1某含氧有机物,它的相对分子质量为
46.0,碳的质量分数为
52.2%,氢的质量分数为
13.0%NMR中只有一个特征峰,请写出其结构简式__________2分子式为C3H6O2的甲、乙两种有机物,甲的结构简式为HOCH2CH2CHO,乙的结构简式为CH3COOCH3,则在NMR中,甲有__________个特征峰,其强度之比为________;乙有________个特征峰,其强度之比为________解析1据题意可知nC∶nH∶nO=∶∶=2∶6∶1,由相对分子质量为
46.0知该有机物的分子式为C2H6O,据题中信息可知该有机物中所有氢原子均为等效氢原子,其结构简式只能是CH3OCH32甲分子中共有4种不同结构的氢原子,故在NMR中会出现4个相应的峰,其氢原子个数比为2∶2∶1∶1,故其强度之比亦为2∶2∶1∶1乙分子中共有2种不同的氢原子,故在NMR中会出现2个相应的峰,其氢原子个数比为1∶1,强度之比为1∶1答案1CH3OCH3 24 2∶2∶1∶1 2 1∶19.12分某含碳、氢、氧三种元素的有机物X,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是
64.86%,氢的质量分数是
13.51%,且该有机物的质谱图如图所示,试确定该有机物的分子式解析本题可以根据题目中所给各元素的质量分数求出该有机物的实验式,再分析该有机物的质谱图找出相对分子质量,进而求出分子式由题意可知,氧的质量分数为1—
64.86%—
13.51%=
21.63%各元素原子个数比NC∶NH∶NO=∶∶=4∶10∶1故该有机物的实验式为C4H10O,实验式的相对分子质量为74观察该有机物的质谱图,质荷比最大的数值为74,所以其相对分子质量为74,该有机物的分子式为C4H10O答案C4H10OPAGE2。