高中化學(xué)選修5課時跟蹤檢測（二）科學(xué)家怎樣研究有機物

課時跟蹤檢測（二）科學(xué)家怎樣研究有機物1．利用紅外光譜對有機化合物分子進行測試并記錄，可初步判斷該有機物分子擁有的()A．同分異構(gòu)體數(shù) B．原子個數(shù)C．基團種類 D．共價鍵種類解析：選C紅外光譜法可用于判斷基團種類。2．要證明有機物中是否存在鹵素，最方便的方法是()A．鈉融法 B．銅絲燃燒法C．核磁共振法 D．紅外光譜法解析：選BA、B均能確定有機物中是否含有鹵素，相比鈉融法，銅絲燃燒法更方便。3．下列實驗式中，沒有相對分子質(zhì)量也可以確定分子式的是()A．CH3 B．CH2C．CH D．C2H3解析：選A實驗式的整數(shù)倍即可得分子式。A項，實驗式若為CH3，根據(jù)價鍵理論則其分子式只能是C2H6，正確；B項，實驗式若為CH2，則烯烴的實驗式均為CH2，沒有相對分子質(zhì)量無法確定分子式，錯誤；C項，苯、乙炔的實驗式均為CH，無法確定，錯誤；D項，實驗式為C2H3的分子式可以是C4H6、C8H12等，錯誤。4．(2016·杭州期末考試)下列化合物中，核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰且峰面積之比為3∶1的是()A． B．C. D．解析：選CA項，該有機物含有3類氫原子，出現(xiàn)三組峰，錯誤；B項，該有機物含有2類氫原子，出現(xiàn)2組峰，其峰面積之比為3∶2，錯誤；C項，該有機物含有2類氫原子，出現(xiàn)2組峰，其峰面積之比為3∶1，正確；D項，該有機物含有2類氫原子，出現(xiàn)2組峰，其峰面積之比為3∶2，錯誤。5．2.9g烴A在足量O2中燃燒生成0.2molCO2，且其1H核磁共振譜圖中含有兩類峰，其面積之比為2∶3，則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為()A．CH3CH3 B．CH3CH2CH2CH3C． D．CH3CH2CH3解析：選B由烴的質(zhì)量和CO2的質(zhì)量求出含氫的質(zhì)量，確定出n(C)∶n(H)＝2∶5，且1H核磁共振譜圖中的峰面積之比為2∶3，只有B符合。6．下列化合物的1H-NMR譜圖中吸收峰數(shù)目正確的是()A．CH3CH2CH2CH3(3個)B．(4個)C．CH2=CH—CH2CH3(2個)D．(1個)解析：選D化合物的1H-NMR譜圖中吸收峰數(shù)目即不同環(huán)境氫原子的種數(shù)，CH3CH2CH2CH3分子中氫原子有2種不同的環(huán)境；分子中氫原子有3種不同的環(huán)境；CH2=CH—CH2CH3分子中氫原子有4種不同的環(huán)境；分子中氫原子只有一種環(huán)境。7．某有機化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，其相對分子質(zhì)量小于150，若已知其中氧的質(zhì)量分數(shù)為50%，則分子中碳原子的個數(shù)最多為()A．4 B．5C．6 D．7解析：選B氧的質(zhì)量分數(shù)為50%，說明最多為4個氧原子，則該有機物相對分子質(zhì)量為128，則C、H質(zhì)量和最多也只能為128－64＝64，根據(jù)商余法，eq\f(64,12)，整數(shù)商為5，余數(shù)為4，所以碳原子數(shù)最多為5。8．科學(xué)家新近合成了一種新的化合物X。用現(xiàn)代物理方法測得X的相對分子質(zhì)量為64，且各元素的質(zhì)量分數(shù)分別為C93.8%，H6.2%。X分子中有三種化學(xué)環(huán)境不同的H原子和四種化學(xué)環(huán)境不同的C原子，則X可能的結(jié)構(gòu)簡式為()A． B．C． D．解析：選C根據(jù)X的相對分子質(zhì)量和各元素的質(zhì)量分數(shù)可求出該分子中含有5個C和4個H，即分子式為C5H4。四個選項均符合要求。但由于A項中有3種H、5種C，B項中有2種H、4種C，C項中有3種H、4種C，D項中有3種H、5種C，只有C項符合要求。9．某含氧有機物中含碳的質(zhì)量分數(shù)為64.86%，含氫的質(zhì)量分數(shù)為13.5%，該有機物的實驗式是____________，結(jié)合該有機物的質(zhì)譜圖，該有機物的相對分子質(zhì)量為______，分子式為____________。解析：氧的質(zhì)量分數(shù)為1－64.86%－13.5%＝21.64%，N(C)∶N(H)∶N(O)＝eq\f(64.86%,12)∶eq\f(13.5%,1)∶eq\f(21.64%,16)＝4∶10∶1，則實驗式為C4H10O。從質(zhì)譜圖讀出74為最大值，即該有機物的相對分子質(zhì)量為74，對比實驗式的相對分子質(zhì)量，剛好也為74，所以實驗式即為分子式。答案：C4H10O74C4H10O10．下圖是某一有機物的紅外光譜圖，該有機物的相對分子質(zhì)量為74，則其結(jié)構(gòu)簡式為__________________。解析：分析該有機物的紅外光譜圖可知，分子中含對稱的甲基、對稱的亞甲基和醚基，其相對分子質(zhì)量為74，可確定只有CH3CH2OCH2CH3符合要求。答案：CH3CH2OCH2CH31．某物質(zhì)在質(zhì)譜儀中的最大質(zhì)荷比為62，該物質(zhì)的核磁共振氫譜吸收峰共有2組，紅外吸收峰表明有O—H鍵和C—H鍵。下列物質(zhì)符合的是()A．CH3COOH B．CH3—O—CH2OHC．CH2OHCH2OH D．CH3—O—CH3解析：選CA項，CH3COOH中有2種位置的H原子，存在O—H鍵和C—H鍵，但相對分子質(zhì)量為60，錯誤；B項，CH3—O—CH2OH存在O—H鍵和C—H鍵，相對分子質(zhì)量為62，但存在3種H原子，錯誤；C項，CH2OHCH2OH中有2種位置的H原子，存在O—H鍵和C—H鍵，相對分子質(zhì)量為62，符合題意；D項，CH3—O—CH3中只有1種H原子，不存在O—H鍵，相對分子質(zhì)量為46，錯誤。2．驗證某有機物屬于烴，應(yīng)完成的實驗內(nèi)容是()A．只測定該有機物的C、H的質(zhì)量比值B．只要證明它完全燃燒后產(chǎn)物只有H2O和CO2C．只測定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量的比值D．測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成的H2O和CO2的質(zhì)量解析：選D欲判定有機物中是否含氧，首先應(yīng)求出產(chǎn)物CO2中碳元素的質(zhì)量及H2O中氫元素的質(zhì)量，然后將C、H元素的質(zhì)量之和與原來有機物質(zhì)量比較，若兩者相等，則原有機物的組成中不含氧；否則，原有機物的組成中含有氧。3．(2016·寧波中學(xué)期末考試)某含C、H、O三種元素的未知物A經(jīng)元素分析儀測定，該未知物中含碳、氫的質(zhì)量分數(shù)分別為52.16%、13.14%。則該有機物的分子式為()A．C2H6 B．C2H6OC．C6H6O D．C2H6O2解析：選B未知物A中C、H、O的原子個數(shù)比為eq\f(52.16%,12)∶eq\f(13.14%,1)∶eq\f(100%－52.16%－13.14%,16)＝2∶6∶1。未知物A的實驗式為C2H6O，因其中氫原子數(shù)已達飽和，該實驗式即為未知物A的分子式。4．某有機物的核磁共振氫譜圖如下，該物質(zhì)可能是()A．乙酸 B．苯C．丙醇 D．乙酸乙酯解析：選D該有機物有3種氫原子且個數(shù)比為3∶3∶2。5．某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如下圖所示，下列說法中錯誤的是()A．由紅外光譜可知，該有機物中至少有三種不同的化學(xué)鍵B．由核磁共振氫譜圖可知，該有機物分子中有三種不同的氫原子C．若A的化學(xué)式為C2H6O，則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH3D．僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)解析：選CA．由紅外光譜可知，該有機物中含有C—H、O—H、C—O等，因此至少有三種不同的化學(xué)鍵，正確。B.由核磁共振氫譜可知，該有機物有三個吸收峰，因此分子中有三種不同的氫原子。C.若A的化學(xué)式為C2H6O，則其結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH，錯誤。D.僅由其核磁共振氫譜只能確定H原子的種類及個數(shù)比，無法得知其分子中的氫原子總數(shù)，正確。6．核磁共振氫譜是指有機物分子中的氫原子所處的化學(xué)環(huán)境(即其附近的基團)不同，表現(xiàn)出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振氫譜圖中坐標的位置也就不同。則下列物質(zhì)的核磁共振氫譜圖中有三個峰的是()A．OHCH2CH2CH2OH B．CH3CH2CH2COOHC． D．解析：選A根據(jù)有機物分子結(jié)構(gòu)特點可知A、B、C、D四個選項中的有機物的氫原子種類分別為3、4、2、4。7．DDT又叫滴滴涕，化學(xué)名為雙對氯苯基三氯乙烷，其結(jié)構(gòu)為，下列有關(guān)說法正確的是()A．屬于烴類B．DDT完全燃燒后只產(chǎn)生CO2和H2O兩種物質(zhì)C．分子無手性碳D．氫核磁共振譜圖中有5種位置峰解析：選CDDT中含有Cl元素，故不屬于烴類，A項錯；燃燒后還會有HCl生成，B項錯；D項中存在3種峰，故錯。8．測定有機化合物中碳和氫的組成常用燃燒分析法，下圖是德國化學(xué)家李比希測定有機物組成的裝置，氧化銅作催化劑，在750℃左右使有機物在氧氣流中全部氧化為CO2和H2O，用含有固體氫氧化鈉和氯化鈣的吸收管分別吸收CO2和H2O。試回答下列問題：(1)甲裝置中盛放的是__________，甲、乙中的吸收劑能否顛倒？__________，請說明理由：____________________________________________________________________。(2)實驗開始時，要先通入氧氣一會兒，然后再加熱，為什么？______________________。(3)將4.6g有機物A進行實驗，測得生成5.4gH2O和8.8gCO2，則該物質(zhì)中各元素的原子個數(shù)比是__________________。(4)經(jīng)測定，有機物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：(1)NaOH固體不但吸收CO2，也吸收水蒸氣，故只能盛放到乙中。(2)實驗前要先通入氧氣一會兒，然后再加熱。將裝置中的空氣排盡，否則會因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結(jié)果的準確性。(3)n(C)＝eq\f(8.8g,44g·mol－1)＝0.2mol，n(H)＝2×eq\f(5.4g,18g·mol－1)＝0.6mol，n(O)＝eq\f(4.6g－0.2mol×12g·mol－1－0.6mol×1g·mol－1,16g·mol－1)＝0.1mol，即N(C)∶N(H)∶N(O)＝2∶6∶1。(4)根據(jù)核磁共振氫譜圖可知有3種不同的H原子，且個數(shù)比為3∶1∶2，即結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH(或C2H5OH)。答案：(1)CaCl2不能因為氫氧化鈉能同時吸收CO2和H2O，從而無法確定生成水和CO2的質(zhì)量(2)將裝置中的空氣排盡，否則會因空氣中含有二氧化碳和水蒸氣而影響測定結(jié)果的準確性(3)N(C)∶N(H)∶N(O)＝2∶6∶1(4)CH3CH2OH(或C2H5OH)9．(2016·麗水一中期中考試)有機物A只含有C、H、O三種元素，常用作有機合成的中間體。16.8g該有機物燃燒生成44.0gCO2和14.4gH2O；質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84，紅外光譜分析表明A分子中含有O—H鍵和位于分子端的CC鍵，核磁共振氫譜上有三個峰，峰面積之比為6∶1∶1。(1)A的分子式是____________。(2)下列物質(zhì)中，一定條件下能與A發(fā)生反應(yīng)的是______(填字母)。A．H2B．NaC．酸性KMnO4溶液D．Br2(3)A的結(jié)構(gòu)簡式是________。(4)有機物B是A的同分異構(gòu)體，1molB可與1molBr2加成。該有機物中所有碳原子在同一個平面上，沒有順反異構(gòu)現(xiàn)象。B的結(jié)構(gòu)簡式是________。解析：(1)16.8g有機物A中m(C)＝44.0g×eq\f(12g·mol－1,44g·mol－1)＝12g，m(H)＝14.4g×eq\f(2g·mol－1,18g·mol－1)＝1.6g，則m(O)＝(16.8－12－1.6)g＝3.2g，故A中N(C)∶N(H)∶N(O)＝eq\f(12,12)∶eq\f(1.6,1)∶eq\f(3.2,16)＝5∶8∶1，則其最