4節(jié)第3課時分子結(jié)構(gòu)的鑒定

1、第1章第4節(jié)第3課時分子結(jié)構(gòu)的鑒定一、選擇題（每小題只有1個選項符合題意）1 以下關(guān)于紅外光譜說法中正確的是（）a. 在有機(jī)物分子小，組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動的狀態(tài)，其振動頻率與 紅外光的振動頻率相當(dāng)b. 不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置，從而可 以獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)信息c. 通過紅外光譜圖的分析可以知道冇機(jī)物的相對分了質(zhì)量d. 通過紅外光譜圖的分析可以知道冇機(jī)物中氫原了所處的化學(xué)環(huán)境【答案】ab2. 下列說法正確的是（）a. 核磁共振氮譜圖上可以推知有機(jī)物分子中兒種不同類型的氮原子及它們的數(shù)目b. 紅外光譜是用高能電了流等轟擊樣品分了

2、，使分了失去電了變成分了離了或碎片離 子c. 質(zhì)譜法具有快速、微量、精確的特點(diǎn)d. 紫外光譜可以確定有機(jī)物中的化學(xué)鍵和官能團(tuán)【答案】ac3. 在冇機(jī)物分了結(jié)構(gòu)的鑒定中常用核磁其振氫譜分析法來測定冇機(jī)化合物分了（）a. 相對分子質(zhì)量b. 含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)c. 氫原子在碳骨架上的位直和數(shù)口d. 鍵長、鍵角及分了的三維結(jié)構(gòu)【答案】c4. 化合物a經(jīng)李比希法和質(zhì)譜法分析得知其相對分子質(zhì)最為136,分子式c8h8o2o a 的核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1 ： 2 ： 2 ： 3, a分子屮只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有 一個取代基，其核磁共振氫譜與紅外光譜如圖。關(guān)于a的下列說法屮，正確的是（）1(

3、) 9 «6 5 4 3 210透過率()"4(x)02000 /a 5003()00而數(shù)/cm-1ch c=o苯環(huán)骨架 co-c c<oa. a分子屬于酯類化合物，在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)b. a在一定條件下町與4mol h2發(fā)生加成反應(yīng)c. 符合題中a分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物只有一種d. 與a屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種o0iv-o-ch3 或 |y-c-o-ch3【解析】a的可能結(jié)構(gòu)為0丿q, c不正確；該化合物屬于酯類化合物，在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)，a正確；在一定條件下可與3mol h2m 生加成反應(yīng)，b不正確；與a屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有4種，

4、d不正確。【答案】a5. 核磁共振氫譜是指有機(jī)物分子中的氫原子核所處的化學(xué)環(huán)境（即英附近的基團(tuán)）不同, 農(nóng)現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振圖中朋標(biāo)的位置（化學(xué)位移，符號 為§）也就不同?，F(xiàn)有一物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示：則該物質(zhì)可能是下列中的（）a. ch3ch2ch3b. ch3ch2ch2ohc. ch3ch2ch2ch3d. ch3ch2cho【答案】b6. 在核磁共振氫譜中岀現(xiàn)兩個峰，其氫原子個數(shù)比為3 : 2的化合物是（）h,c0cii31a.c=ch2b.0ch3/hjcc. h3c<:h3d. h3c-2ch3【答案】d7. 通過核磁共振氫譜可以推

5、知（ch3）2chch2ch2oh有多少種化學(xué)環(huán)境的氫原子（）a. 6b. 5c. 4d. 3【解析】 兩個一ch3上的氫原子化學(xué)環(huán)境相同。【答案】b8. 下列化合物中，在核磁共振氫譜圖中能給出三種信號的是（）0iia. ch3ch2ch3b ch3cch2ch30iic. ch3och3d. ch3coch3【解析】 在b分子中有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，a中2種，c中1種，d中2 種?！敬鸢浮縝9. 某化合物的結(jié)構(gòu)（鍵線式）及球棍模型如下：該冇機(jī)分了的核磁共振波譜圖如下（單位是ppm）：o1-23.4.5 吸收強(qiáng)度卜列關(guān)于該有機(jī)物的敘述正確的是（）a. 該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氮原子有6種b

6、. 該有機(jī)物屬于芳香化合物c. 鍵線式中的et代表的基團(tuán)為一c%d. 該有機(jī)物在一定條件下能夠發(fā)生消去反應(yīng)【解析】a項，由譜圖可知有8種不同環(huán)境的氫原子，a錯；b項，由鍵線式可看出, 該物質(zhì)中無苯環(huán)，不屬于芳香化合物，b錯；c項，et為ch2ch3, c錯?！敬鸢浮縟1o.e（c2h5）2的結(jié)構(gòu)如右圖，其中氫原子的化學(xué)壞境完全相同。但早期人們卻錯誤地認(rèn) 為他的結(jié)構(gòu)為:。核磁共振法能夠區(qū)分這兩種結(jié)構(gòu)。在核磁共振氫譜中，錯誤的結(jié)構(gòu)與正確的結(jié)構(gòu)核磁共振氫譜的峰的數(shù)1=1分別為（）ieb- 3,5a. 5,5c. 5,1d. 3,1【解析】 錯誤結(jié)構(gòu)中有3種化學(xué)環(huán)境的氫原子，而正確結(jié)構(gòu)中只有1種化學(xué)環(huán)

7、境的氫原子?！敬鸢浮縟11利川紅外光譜對有機(jī)化合物分子進(jìn)行測試并記錄，可以初步判斷該有機(jī)物的分子擁 有的（）a.同分異構(gòu)體數(shù)b.原子個數(shù)c.基團(tuán)種類d.共價鍵種類【答案】c12. 能夠快速、微量、精確地測定相對分了質(zhì)量的物理方法是（）a.質(zhì)譜b.紅外光譜c.此外光譜d.核磁共振譜【解析】 質(zhì)譜用于測定相對分子質(zhì)量，紅外光譜用于測定分子中含有何種化學(xué)鍵或官 能團(tuán)，紫外光譜主要是確定有機(jī)物中是否存在雙鍵，或共範(fàn)體系，核磁共振氫譜用于測定有 機(jī)物有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子及它們的數(shù)目?！敬鸢浮縜13. 某化合物由碳、氫、氧三種元索組成，其紅外光譜圖有ch鍵、oh鍵、c0 鍵的振動吸收，該有機(jī)物的相對

8、分子質(zhì)量是60,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是（）a. ch3ch2och3b. ch3ch（oh）ch3c. ch3ch2ch2ohd. ch3ch2cho【解析】 ch3ch2och3中沒有oh鍵，ch3ch2cho中沒有oh鍵、co鍵。14.【答案】bc卜列化合物的*h-nmr（核磁共振氫譜）譜圖中吸收峰的數(shù)h止確的是（）（4個）ch3ch3chcch, （3 個）（4個）15. （2010沈陽高二檢測）某有機(jī)物c3h6o2的核磁共振紅譜屮有兩個共振峰，面積比為1 ： 1，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是（）oiia. ch3ch2cohohic. chjchcho【答案】boiib. ch3coch30i

9、id. hcochjchj16. （2010承徳高二檢測）某有機(jī)物分子，僅由c、h、o三種元素的13個原子組成,該 分子中的電子總數(shù)為42。充分燃燒該冇機(jī)物，所生成的co?和水蒸氣在札i同狀況下的體積 之比為3 : 4,則該有機(jī)物的分子式為（）a. c6h6ob. c2h6oc. c4h8o2d. c3h8o2【答案】d二、非選擇題17. 為測定某有機(jī)化合物a的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行如下實(shí)驗：（一）分子式的確定：（1）將有機(jī)物a置于氧氣流中充分燃燒,實(shí)驗測得：生成5.4g h2o和8.8gco2,消耗氧氣6.72l（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則該物質(zhì)中各元素的原了個數(shù)比是。（2）用質(zhì)譜儀測定該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量

10、，得到如圖所示質(zhì)譜圖，則其相對分了質(zhì)量為，該物質(zhì)的分了式是o（3）根據(jù)價鍵理論，預(yù)測a的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式o（二）結(jié)構(gòu)式的確定：相對豐31294527的桂峨共械氫iff圖 a圖圖（4）核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值（信號），根據(jù)峰值 （信號河以確定分了中氫原了的種類和數(shù)冃。例如：卩基氯卬基酥（c12ch?o-chj冇兩 種氫原子如圖。經(jīng)測定，有機(jī)物a的核磁共振氫譜示意圖如圖，則a的結(jié)構(gòu)簡式為【解析】 據(jù)題意有：n(h20) = 0-3mol則有n(h) = 0.6mol; n(c02)= 0.2mol則有n(c) = 0-2mol。據(jù)氧原子守恒有 n(0) =

11、n(h2o) + 2/?(co2) - 2/?(o2) = 0.3mol + 2x0.2mol -2x6.72l22.4l-mol= 0.1mol則該物質(zhì)各元素原子個數(shù)比n(c) ： mh) : mo) = n(c) : n(h) : n(o)=2：6：1。（2）據(jù)可知該有機(jī)物的實(shí)驗式為c2h6o,假設(shè)該有機(jī)物的分子式為（c2h6o）ffl, 由質(zhì)譜圖知其相對分子質(zhì)量為46,則46/77=46,即771= 1,故其分子式為c2h6oo由a的分子式為c2h6o可知a為飽和化合物，可推測其結(jié)構(gòu)為ch3ch2oh或ch3och3。分 析a的核磁共振氫譜圖可知：a有三種不同類型的h原子，ch3och3

12、只有一種類型的h原 子，故a的結(jié)構(gòu)簡式為ch3ch2oh?！敬鸢浮?l)w(c) ： w(h) ： n(0) = 2 ： 6 ： 1(2)46 c2h6o(3) ch3ch2oh, ch3och3 (4)ch3ch2oh18. 利用核磁共振技術(shù)測定有機(jī)物分子的三維結(jié)構(gòu)的研究獲得了 2002年諾貝爾化學(xué)獎。 在有機(jī)物分子中，不同氮原子的核磁共振氮譜中給出的峰值(信號)也不同，根據(jù)峰值(信號) 可以確定有機(jī)物分子中氮原子的種類和數(shù)目。例如二乙嘔的結(jié)構(gòu)簡式為：chach2och2ch3其核磁共振氫譜中給出的峰值(信號)冇兩個，如圖所示:1234 6/ppm吸收強(qiáng)度(1) 下列物質(zhì)中，其核磁共振氫譜中

13、給出的峰值(信號)只冇一個的是a. ch3ch3b. ch3coohc. ch3cooch3d. ch3och3(2) 化合物a和b的分子式都是c2h4br2, a的核磁共振氫譜圖如下圖所示，則a的結(jié)構(gòu)簡式為，請預(yù)測b的核磁共振氫譜上有個峰(信號)。吸收強(qiáng)度(3)用核磁共振氫譜的方法來研究c2h6o的結(jié)構(gòu)，簡要說明根據(jù)核磁共振氮譜的結(jié)果來 確定c2h6o分子結(jié)構(gòu)的方法是o【解析】(1)a有一種不同化學(xué)環(huán)境的h, b有兩種不同化學(xué)環(huán)境的h, c有兩種不同 化學(xué)環(huán)境的h, d有一種不同化學(xué)環(huán)境的h。(2) 由譜圖可知a有一種不同化學(xué)環(huán)境的h,所以a為brch2ch2br,它的同分異構(gòu)體 為ch3c

14、hbr2,有兩種不同化學(xué)環(huán)境的h。(3) 若譜圖中給出了 3個吸收峰(信號)，則說明c2h6o的結(jié)構(gòu)是ch3ch2oho若譜圖中給出了 1個吸收峰(信號)，則說明c2h6o的結(jié)構(gòu)是ch3och3。【答案】(1)ad (2) brch2ch2br 2(3)若譜圖屮給出了 3個吸收峰(信號)，則說明c2h6o的結(jié)構(gòu)是ch3ch2oh；若譜圖中 給出了 1個吸收峰(信號)，則說明c2h6o的結(jié)構(gòu)是chqch3o19. 分子式為c2h4o2的結(jié)構(gòu)可能有chjoh稈ohcoch3兩種.如對jt結(jié)構(gòu)進(jìn)行物理方法鑒定，可用或o0(1)若為cii3 c-oii 則紅外光譜中應(yīng)該有個振動吸收；核磁共振氫譜中應(yīng)該

15、有個峰3o(2)若為h-c-o-ch3 則紅外光譜中有 一|個振動吸嚶;核磁共振氫譜中應(yīng)有個峰?！窘馕觥胯b定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)可用紅外光譜法或核磁共振氫譜法。(1)中有ch鍵、 co鍵、co鍵、oh鍵4個振動吸收；有兩類氫原子，應(yīng)有2個峰。同理中有ch 鍵、co鍵、co鍵3個振動吸收，有2個峰?！敬鸢浮考t外光譜法核磁共振氫譜法(1)4 2 (2)3 220. 有機(jī)物a可由匍萄糊發(fā)酵得到，也可從酸牛奶屮提取。純凈的a為無色黏稠液體,易溶于水。為研究a的組成與結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了如下實(shí)驗:實(shí)驗步驟解釋或?qū)嶒灲Y(jié)論(1)稱取a9.0g,升溫使其汽化，測其密度是 相同條件下h2的45倍試通過計算填空： 仃)a的相對

16、分了質(zhì)量為(2)將此9.0g a在足量純o2中充分燃燒，并使 其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn) 兩者分別增重5.4g和13.2g(2)a的分子式為(3)另取a9.0g,跟足量的nahco3粉末反應(yīng), 生成2.24l co2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，若與足量金屬鈉 反應(yīng)則生成2.24l出(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(3)用結(jié)構(gòu)簡式農(nóng)示a中含有的官能團(tuán)是(4)a的核磁共振氫譜如下圖：(4)a中含有種氫原了1jjl-l109 8 ) 6 i 4 2 10(5)綜上所述，a的結(jié)構(gòu)簡式為【解析】(l)mr(a) = z9(h2)m,.(h2) = 45x2 = 90由 m(h20) = 5.4g m(c02) = 13.2g知 a 中 w(h) = 0.6g m(c) = 3.6g,故 a 中還應(yīng)有 o, m(o) = 9.0g - 0.6g - 3.6g = 4.8g則 a 中 n(c) : n(h) : n(o)=3.6g. 0.6g .4.8g12g/mol lg/mol * 16g/mol= 0.3 ： 0.6 ： 0.3 = 1 ： 2 ：故a的實(shí)驗式應(yīng)為ch2o又因a的相對分子質(zhì)量為9()故a的分子式為c3h603oa能與nahcog反應(yīng)放出0.1 mol co2,與na反