第2課時(shí)確定分子式確定分子結(jié)構(gòu)課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列化合物中核磁共振氫譜上只出現(xiàn)三組峰且峰面積之比為3∶2∶2的是()。A. B.C. D.答案:B解析:A、D項(xiàng)的核磁共振氫譜中均有兩組峰,且峰面積之比均為2∶3;C項(xiàng)的核磁共振氫譜中有兩組峰,峰面積之比是1∶3。2.下圖是一種分子式為C3H6O2的有機(jī)化合物的紅外光譜圖,則該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為()。A.CH3COOCH3B.CH3CH2COOHC.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH答案:A解析:根據(jù)紅外光譜可知,分子中含有兩個(gè)不對(duì)稱的—CH3、和基團(tuán),因此只有A符合題意。3.充分燃燒0.1mol氣態(tài)烴A,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成4.48LCO2和5.4gH2O,則烴A是()。A.C4H6 B.C2H4C.C2H6 D.C2H2答案:C解析:根據(jù)題中所給數(shù)據(jù),烴分子和C、H原子的數(shù)目之比為1∶2∶6,則其分子式為C2H6。4.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(dòng)吸收,該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是60,則該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()。A.CH3CH2OCH3B.CH3CH(OH)CH3C.CH3CH2OHD.CH3CH2CHO答案:B解析:CH3CH2OCH3中沒(méi)有O—H,CH3CH2OH相對(duì)分子質(zhì)量為46,CH3CH2CHO中沒(méi)有O—H、C—O。5.通過(guò)核磁共振氫譜可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少種化學(xué)環(huán)境的氫原子()。A.6 B.5 C.4 D.3答案:B解析:兩個(gè)—CH3上的氫原子化學(xué)環(huán)境相同。6.下列物質(zhì)的核磁共振氫譜圖中,有5組吸收峰的是()。A. B.C. D.答案:B解析:有幾組吸收峰說(shuō)明有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。A項(xiàng),分子中有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;B項(xiàng),分子中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;C項(xiàng),分子中有四種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;D項(xiàng),分子中有四種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。7.某有機(jī)化合物只含C、H、O三種元素,取4.6g該有機(jī)化合物完全燃燒,測(cè)得只生成0.2molCO2和5.4g水,其質(zhì)譜圖和核磁共振氫譜如圖所示,該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()。質(zhì)譜圖核磁共振氫譜A.CH3CHO B.CH3CH2OHC.CH3OCH3 D.CH3OCH2CH3答案:B解析:4.6g該有機(jī)化合物完全燃燒,生成了0.2molCO2和5.4gH2O,則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,故有機(jī)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,即該有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式為C8.某有機(jī)化合物含C60%、H13.33%,0.2mol該有機(jī)化合物質(zhì)量為12g,則它的分子式為()。A.CH4 B.C3H8OC.C2H4O2 D.CH2O答案:B解析:根據(jù)題目條件該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量為120.2=60,分子中碳原子數(shù)為60×60%÷12=3,氫原子數(shù)為60×13.9.(雙選)在一定條件下,由A和B兩種有機(jī)化合物組成的氣態(tài)混合物,無(wú)論A、B的含量如何改變,完全燃燒10mL時(shí),消耗氧氣的量也不改變,則這兩種有機(jī)化合物可能是()。A.C2H6O、C2H4 B.C2H4O、C2H4C.C2H6O、C2H6 D.C2H4O、C2H2答案:AD解析:根據(jù)烴的含氧衍生物的燃燒通式CxHyOz+(x+y4-z2)O2xCO2+y2H2O可知,1molC2H6O、C2H4、C2H4O、C2H6、C2H2消耗氧氣的物質(zhì)的量依次為3mol、3mol、2.5mol、3.5mol、2.5mol,因此在兩種混合氣體總體積不變的情況下,消耗氧氣的量也不改變的組合為A.C2H6O、C2H4和D.C2H4O、C10.2.3g某有機(jī)化合物A完全燃燒后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,測(cè)得該化合物的蒸氣與空氣的相對(duì)密度是1.6。求:(1)2.3g該有機(jī)化合物中組成元素的質(zhì)量。(2)該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量。(3)該有機(jī)化合物分子中各元素原子數(shù)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:根據(jù)2.3g某有機(jī)化合物A完全燃燒后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,可得含有碳元素0.1mol,即1.2g,含有氫元素0.3mol,即0.3g,碳元素和氫元素的質(zhì)量之和為1.5g,則氧元素的質(zhì)量為2.3g1.5g=0.8g,即0.05mol。根據(jù)該化合物的蒸氣與空氣的相對(duì)密度是1.6可知,該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為29×1.6≈46,即該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為46。該有機(jī)化合物中各元素的原子數(shù)目比為n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1。能力提升1.(雙選)某有機(jī)化合物完全燃燒只生成CO2和H2O,兩者的物質(zhì)的量之比為2∶3,下列說(shuō)法正確的是()。A.該有機(jī)化合物中含C、H、O三種原子B.該化合物是乙烷C.該化合物中C、H原子個(gè)數(shù)比為1∶3D.一個(gè)該化合物分子中含兩個(gè)C原子、六個(gè)H原子,但不能確定是否含有O原子答案:CD解析:根據(jù)題目條件可知C、H原子個(gè)數(shù)之比為1∶3,1個(gè)分子中的碳原子和氫原子的個(gè)數(shù)只能是2和6,但不能確定是否含有氧原子。2.某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)(鍵線式)及球棍模型如下:下列關(guān)于該有機(jī)化合物的敘述正確的是()。A.該有機(jī)化合物有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子B.該有機(jī)化合物屬于芳香族化合物C.鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH3D.該有機(jī)化合物分子中含有酯基答案:D解析:A項(xiàng),由鍵線式可知有8種不同環(huán)境的氫原子,A錯(cuò);B項(xiàng),由鍵線式可看出,該物質(zhì)中無(wú)苯環(huán),不屬于芳香族化合物,B錯(cuò);C項(xiàng),Et代表的基團(tuán)為—CH2CH3,C錯(cuò);觀察該有機(jī)化合物的鍵線式結(jié)構(gòu)可知,該分子中含有原子團(tuán),因此含有酯基,D正確。3.嗎啡分子含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余為O。已知其相對(duì)分子質(zhì)量不超過(guò)300。則嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量為,嗎啡的分子式為。

答案:285C17H19NO3解析:由于Mr(嗎啡)不超過(guò)300,故分子中C原子數(shù)N(C)<300×71.58%12N(N)=285×4N(H)=285×6N(O)=285×(4.某研究性學(xué)習(xí)小組為確定某蠟狀有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),他們擬用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的手段與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的方法進(jìn)行探究。請(qǐng)你參與過(guò)程探究。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)式的確定(1)取樣品A進(jìn)行燃燒法測(cè)定,發(fā)現(xiàn)燃燒后只生成CO2和H2O,某次燃燒后,經(jīng)換算得到了0.125molCO2和0.15molH2O。據(jù)此得出的結(jié)論是。

(2)另一實(shí)驗(yàn)中,取3.4g蠟狀有機(jī)化合物A在3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下同)氧氣中完全燃燒,兩者均恰好完全反應(yīng),生成2.8LCO2和液態(tài)水。由此得出的實(shí)驗(yàn)式是。

Ⅱ.結(jié)構(gòu)式的確定(經(jīng)測(cè)定A的相對(duì)分子質(zhì)量為136)(3)取少量樣品熔化,加入鈉有氫氣放出,說(shuō)明A分子中含有。

(4)進(jìn)行核磁共振,發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)特征峰,且面積比為2∶1,再做紅外光譜,發(fā)現(xiàn)與乙醇一樣透過(guò)率在同一處波數(shù)被吸收。圖譜如下:則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

答案:(1)分子中n(C)∶n(H)=5∶12,分子式為C5H12Ox(x=0,1,2…)(2)C5H12O4(3)羥基(4)C(CH2OH)4解析:(1)根據(jù)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,實(shí)驗(yàn)式為C5H12Ox(x=0,1,2…);(2)生成二氧化碳為2.8L22.4L·mol-1=0.125mol,則生成水為0.15mol,3.4g有機(jī)化合物中氧元素質(zhì)量為3.4g0.125mol×12g·mol10.15mol×2×1g·mol1=1.6g,則氧原子物質(zhì)的量為1.6g16g·mol-1=0.1mol,則分子中n(C)∶n(H)∶n(O)=0(3)經(jīng)測(cè)定A的相對(duì)分子質(zhì)量為136,且最簡(jiǎn)式中H原子已經(jīng)飽和碳原子,故最簡(jiǎn)式即為分子式,可以知道分子式為C5H12O4,取少量樣品熔化,加入鈉有氫氣放出,說(shuō)明含有羥基;(4)進(jìn)行核磁共振發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)特征峰,且面積比為2∶1,說(shuō)明含有兩種H原子,兩種H原子數(shù)目分別為8、4,由紅外光譜圖可以知道,分子中含有O—H、C—O、C—H基團(tuán),該有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C(CH2OH)4。5.一個(gè)有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為70,紅外光譜表征到碳碳雙鍵和CO的存在,核磁共振氫譜如下圖:說(shuō)明:圖中顯示有四組峰,面積之比為1∶1∶1∶3(1)寫出該有機(jī)