高二化学研究有机化合物的一般步骤和方法测试题(附答案)

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1.某有机物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是(  )
A.该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3
B.分子中C、H原子个数比为1∶2
C.有机物中必定含有氧
D.有机物中一定不含氧
解析:因生成CO2和H2O的物质的量比为1∶1则n(C)∶n(H)=1∶(1×2)=1∶2,不能判断有机物分子中是否含有氧元素.
答案:B
2.下列分子中的核磁共振氢谱中的谱线不是只有一种的是(  )
B.C2H6
C.CH3CHO D.HCHO
解析: 、CH3CH3、 三种有机物分子中均只有一种类型的氢原子,谱线均只有一种,CH3CHO分子中有两种类型的氢原子,谱线有两种.
答案:C
3.(2011•淄博淄川区高二联考)下列物质的核磁共振氢谱图中,有5个吸收峰的是(  )

解析:A中三个甲基相同,共有2种不同类型的氢原子;B中苯环上有3种不同氢原子,共有5种不同类型的氢原子,C、D中均有4种氢原子.
答案:B
4.分子式为C2H4O2的结构可能有 和 两种,为对其结构进行物理方法鉴定,可用__________________或______________________.
(1)若为 ,则红外光谱中应该有________个振动吸收;核磁共振氢谱中应该有________个峰.
(2)若为 ,则红外光谱中有________个振动吸收;核磁共振氢谱中应有________个峰.
解析:鉴定有机物分子结构可用红外光谱法或核磁共振氢谱法.

(1)中有 四个振动吸收,有

“—CH3”、“—OH”两类氢,应有两个峰.同理(2)中有

三个振动吸收,有两个峰.
答案:红外光谱法 核磁共振氢谱法 (1)4 2 (2)3 2
5.(2011•临沂高二期末检测)酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质,有机物A是其中的一种,对A的结构进行如下分析:
①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60;
②核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目.例如:乙醇(CH3CH2OH)有三种氢原子(图1).经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2:

③对A的水溶液进行测定发现该溶液pH<7.
根据以上分析,写出A的结构简式________.
解析:根据①可知有机物A的相对分子质量为60;根据②可知有机物A中含有两种类型的氢原子,且两类氢原子个数比为1∶3;根据③可判断有机物A含有羧基(—COOH),故A的结构简式为CH3COOH.
答案:CH3COOH

一、(本题包括6小题,每题5分,共30分)
1.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是(  )
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法
C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
解析:核磁共振氢谱用于分析有机物分子中有几种类型的氢原子;质谱图可用于分析有机物的相对分子质量.
答案:C
2.两种烃A、B取等质量完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,这两种烃之间的关系正确的是(  )
A.一定互为同分异构体
B.一定是同系物,有相同的通式
C.实验式相同
D.只能是同种物质
解析:等质量的烃A、B完全燃烧消耗O2的量与生成CO2的量相同,说明二者的实验式相同,二者可能是同系物,也可能是同分异构体,但不能是同种物质.
答案:C
3.若1 ol某气态烃CxHy完全燃烧,需用3 ol O2,则(  )
A.x=2,y=2 B.x=2,y=4
C.x=3,y=6 D.x=3,y=8
解析:根据反应方程式CxHy+(x+y4)O2→xCO2+y2H2O,1 ol烃CxHy完全燃烧,消耗O2的量为x+y4=3,经讨论,当x=2,y=4时,符合题意.
答案:B
4.(2011•日照高二期考)已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示,下列说法中不正确的是(  )

A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为
CH3—O—CH3
解析:由图可知,红外光谱显示该有机物含有C—H、O—H和C—O三种不同的化学键.在核磁共振氢谱图中有三个峰,所以分子中有三种不同的氢原子,但是不知道三个峰的面积之比为多少,所以无法得知其分子中的氢原子总数.若A为CH3—O—CH3,则在核磁共振氢谱图中应只有一个峰,所以A应为CH3CH2OH.
答案:D
5.1和2分子中X、Y元素的质量分数如下表所示,若已知1的实验式为XY3,则2的实验式为(  )
w(X)w(Y)
180%20%
275%25%

A.XY4 B.X3Y
C.X2Y2 D.XY2
解析:因1的实验式为XY3,且2中Y的质量分数高于1中Y的质量分数,设2的化学式为XYa则a>3,符合这一条件的只有选项A.
答案:A
6.(2011•中高二期中联考)在核磁共振氢谱中出现两组峰,其信号强度之比为3∶2的化合物是(  )

解析:在核磁共振氢谱中, 有两组峰,信号强度之比为3∶1;

有三组峰,强度之比为3∶1∶1;CH3CH2COOCH2CH3有四组峰,

强度之比为3∶3∶2∶2; 有两组峰,强度之比为3∶2.

答案:D
二、非(本题包括4小题,共30分)
7.(6分)在最新的家用汽车的调查中发现,新车中气体的质量不符合标准.汽车污染主要于汽车配件及材料.它们都会产生大量的有毒有机物气体.其中一种有毒气体的质谱图如下:
则由图可知该分子的相对分子质量是________,若该分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为________,其苯环上的一氯代物有________种.
解析:从质谱图中可以看出该气体的相对分子质量为92,由商余法确定其分子式为C7H8,再根据核磁共振氢谱中有4个吸收峰,可以判断出应是甲苯,其苯环上的一氯代物有3种(邻、间、对).
答案:92 甲苯 3种
8.(4分)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(提示:同一碳原子上不能连有两个—OH).
________________________________________________________________________
解析:设有机物分子中有n个O—H键,则C—H键数为2n,其分子式为CxH3nOn(x、n均为正整数)
则12x+19n=62
讨论:当n=1,x=3.58(不合理,舍去)
当n=2,x=2(合理)
有机物的分子式为C2H6O2
结构简式为


答案:

9.(8分)质子核磁共振谱(PR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PR谱中都给出了相应的峰(信号),谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比.例如,乙醛的结构式为CH3CHO,其PR谱中有两个信号,其强度之比为3∶1.
分子式为C3H6O2的有机物,如果在PR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况.第一种情况峰给出的强度比为3∶3,请写出其对应化合物的结构简式_________________.
第二种情况峰的强度比为3∶2∶1,请写出该化合物的可能的结构简式___________.

解析:第一种峰强度为3∶3,说明有2个—CH3,化合物的结构简式为 .
第二种峰强度为3∶2∶1,说明结构中含有3种不同性质的氢,其个数分别为3、2、1,化合物的结构简式为
.

10.(12分)化学上常用燃烧法确定有机物的组成.下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品.根据产物的质量确定有机物的组成.

回答下列问题:
(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是______________,写出有关反应的化学方程式
______________________________________________________________.
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是______________________________________
____________________________.
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称__________,它的作用是______________.
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? __________________________.
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种).经充分燃烧后,
E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为______________.
(6)要确定该有机物的化学式,还需要测定________________________.
解析:本实验使用燃烧法测定有机物组成,该实验装置按照“制氧气→干燥氧气→燃烧有机物→吸收水→吸收二氧化碳”排列.实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量,根据二氧化碳的质量可求C元素的质量,由水的质量可求得H元素的质量,结合有机物的质量可求出O元素的质量,由此即可确定有机物分子中C、H、O个数比,也就是确定了实验式,若要再进一步确定有机物的分子式,还需知道该有机物的相对分子质量.
答案:(1)H2O2(或双氧水)

2H2O2 2H2O+O2↑
(或H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑)
(2)使有机物充分氧化生成CO2和H2O
(3)碱石灰或氢氧化钠 吸收CO2
(4)造成测得有机物中含氢量增大
(5)CH2O  (6)测出有机物的相对分子质量




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