高中化學(xué)課件+教師用書+練習(xí)+單元測試 (一)

第2節(jié)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定

［課標(biāo)要求］

1.了解有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定的一般步驟和程序，能進(jìn)行確定有機(jī)化合物分子式的簡單

計(jì)算。

2.能利用化學(xué)檢驗(yàn)方法鑒定官能團(tuán)。

3.初步了解一些測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代手段。

4.懂得有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)測定是有機(jī)化合物合成的重要環(huán)節(jié)。

晨背-重點(diǎn)語句

1.有機(jī)化合物中碳、氫元素的測定方法是燃燒法，鹵素是沉淀法。

2.利用質(zhì)譜法測定有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量。

3.利用紫外光譜法、紅外光譜法及核磁共振譜，可確定有機(jī)化合物的官能團(tuán)

和碳骨架。

4.常見官能團(tuán)的不飽和度

一個碳碳雙鍵或碳氧雙鍵、一個脂環(huán)，。=1;一個碳碳叁鍵或碳氮叁鍵，其

0=2;一個笨環(huán)，0=4。

由血因凹L

基礎(chǔ)?自主落實(shí)

i.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的測定流程

測定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的核心步驟是確定分子式,檢測分子中所含有的宜能團(tuán)及其在碳

骨架上的位置。

2.確定有機(jī)化合物的元素組成

要確定有機(jī)化合物的分子式，首先要知道該物質(zhì)的組成元素,各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),必

要時還要測量其相對分子質(zhì)量。

1.如何確定鹵代克中鹵素原子的種類？

提示：鹵代姓在NaOH水溶液中共熱后，加入稀HNCh和AgNCh溶液，由不溶性AgX

的顏色不同，可由此判斷鹵素原子的種類。若AgX為白色沉淀，則X為CI;若AgX為淺

黃色沉淀，則X為Br;若AgX為黃色沉淀，則X為I。

2.2.3g某有機(jī)物完全燃燒后生成4.4g二氧化碳和2.7g水，該有機(jī)物的組成元素有哪

些？

提示：該有機(jī)物中含C:4412g.mo「=1.2g

1x-1

含H：18g^F2X1g-mol=0.3g

因2.3g＞（1.2g+0.3g）,故該有機(jī)物中還含有氧元素。因此，該有機(jī)物是由C、H、O

三種元素組成的。

1.確定有機(jī)化合物分子式的一般途徑

相

通式法

對

M=22.4P摩II--?

分

M=DXM'爾

質(zhì)

子商余法

量

質(zhì)譜法質(zhì)

量

根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算一最簡式法

各元素的質(zhì)庭『

各元素的質(zhì)量分爐各元素原子的

物質(zhì)的量之比

燃燒后生成的水蒸氣

”1、Mb(C):n(H):“(0)(比例法)|

和CO2的量（限只含

C、H或C、H、O）

2.確定有機(jī)物相對分子質(zhì)量的方法

（1）公式法

①表示摩爾質(zhì)量，表示質(zhì)量，”表示物質(zhì)的量）。

②已知有機(jī)物蒸氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度：M=22.4p（注意密度的單位）。

③已知有機(jī)物蒸氣與某氣體物質(zhì)（相對分子質(zhì)量為M'）在相同狀況下的相對密度D,則

M=M'D.

④M=M(A)XA%+M(B)X8%+-[M表示平均摩爾質(zhì)量,M(A)、M(B)分別表示A、

B物質(zhì)的摩爾質(zhì)量，A%、8%分別表示A、B物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)]。

(2)其他方法

①根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算確定。

②利用質(zhì)譜法測定。

3.確定有機(jī)化合物分子式的方法

(1)實(shí)驗(yàn)式法

由各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一求各元素的原子個數(shù)之比(實(shí)驗(yàn)式)一相對分子質(zhì)量一求分子式。

(2)物質(zhì)的量關(guān)系法

由密度或其他條件一求摩爾質(zhì)量一求1mol分子中所含各元素原子的物質(zhì)的量一求分

子式。

(3)化學(xué)方程式法

利用化學(xué)方程式求分子式。

(4)燃燒通式法

利用通式和相對分子質(zhì)量求分子式。

CXHV+(X+J)O2—*XCO24-2H2O

0cHa+(x+；-今O2-XCO2+加2。

由于X、八Z相對獨(dú)立，借助通式進(jìn)行計(jì)算，解出X、八N,最后求出分子式。

(5)利用各類有機(jī)物的分子式通式和相對分子質(zhì)量確定

類別通式相對分子質(zhì)量

烷危CRH2n+2峪=14"+2（心1）

環(huán)烷燃，烯垃(烯垃〃，環(huán)烷燒

c?H2nMr=14"2,"N3)

二烯燒，快炫

C?H2?-2用「=14〃-2（狹炫/?22）

苯及苯的同系物

C?H2?-6弧=14〃-6（〃26）

飽和醇C?H2n+2OxMr=14〃+2+16x

飽和一元醛跖=

C?H2?O14"+16

飽和一元竣酸及酯

C?H2?O2Mr=14"+32

(6)商余法(只適用于燒，”為正整數(shù))：

普="+2(烷姓)，普=”(烯燒、環(huán)烷燒),

管="-2(塊涇、二烯燒)，普=〃一6(苯或苯的同系物)。

演練?應(yīng)用體驗(yàn)

1.正誤判斷(正確的打“J”，錯誤的打“X”)。

(1)只要通過定性定量分析得到有機(jī)物的元素組成，即可確定有機(jī)物的分子式(X)

(2)可燃有機(jī)物中碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可通過燃燒分析法求得(J)

(3)含氯有機(jī)物樣品中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液后，會有白色沉淀產(chǎn)生(X)

(4)有機(jī)化合物分子式一定不與其最簡式相同(X)

(5)燃燒0.1mol某有機(jī)化合物得到0.2molCO,和0.3molH2O不能由此確定有機(jī)化合

物的分子式(J)

解析：(1)要想確定有機(jī)物的分子式，除了元素組成外，還需測定其相對分子質(zhì)量。

(2)有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的水和二氧化碳分別用吸水劑和堿液吸收，稱重后即可分別計(jì)算出

碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(3)含氯有機(jī)物樣品中應(yīng)先加入NaOH溶液，然后再加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，才會

有白色沉淀產(chǎn)生。

(4)有些有機(jī)化合物的分子式與其最簡式相同，如甲烷CH』、甲醛CH?。、甲酸CH2O2

等。

(5)僅憑此條件只能確定每個有機(jī)物分子中C、H原子個數(shù)，無法確定是否含有O原子。

2.某含C、H、O三種元素的有機(jī)物A經(jīng)元素分析儀測定，含碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別

為52.16%、13.14%,則該有機(jī)物的分子式為()

A.C2H6B.C2H6O

C.C6H6OD.C2H6O2

解析:選B有機(jī)物A中C、H、O的原子個數(shù)比為二?，譽(yù)：坦譬：黑%=2：6：1,

工乙110

則該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C2H6。，其中氫原子數(shù)已達(dá)到飽和，該實(shí)驗(yàn)式即為A的分子式，故

B選項(xiàng)正確。

3.燃燒0.2mol某有機(jī)物，得到0.4molCO2和0.6mol由此可得出的結(jié)論是()

A.該有機(jī)物中含有2個碳原子和6個氫原子

B.該有機(jī)物中碳和氫的原子個數(shù)比為3：1

C.該有機(jī)物中含有2個CO2和3個H2O

D.1mol該有機(jī)物中含有2moi碳原子和6moi氫原子，還可能含有氧原子

解析：選D該有機(jī)物的1個分子中含有2個碳原子和6個氫原子，A項(xiàng)錯誤；該有

機(jī)物中碳、氫原子的個數(shù)比為1：3,B項(xiàng)錯誤；該有機(jī)物中不含二氧化碳，也不含水，C

項(xiàng)錯誤。

4.某有機(jī)化合物3.2g在氧氣中充分燃燒，將生成物依次通入盛有濃硫酸的洗氣瓶和

盛有堿石灰的干燥管，實(shí)驗(yàn)測得裝有濃硫酸的洗氣瓶增重3.6g,盛有堿石灰的干燥管增重

4.4go則下列判斷正確的是()

A.肯定含有碳、氫、氧三種元素

B.肯定含有碳、氫元素，可能含有氧元素

C,肯定含有碳、氫元素，不含氧元素

D.不可能同時含有碳、氫、氧三種元素

解析：選A3.2g有機(jī)物在氧氣中充分燃燒后生成的產(chǎn)物依次通過濃硫酸和堿石灰，

分別增重3.6g和4.4g,則生成水的質(zhì)量是3.6g,所以氫原子的物質(zhì)的量是0.4mol,生成

的二氧化碳的質(zhì)量是4.4g,碳原子的物質(zhì)的量是0.1mol,根據(jù)原子守恒，可知3.2g該有

機(jī)物中含有0.1mol碳原子和0.4mol氫原子，z/i(H)+m(C)=0.4molX1g-mol-1+0.1

molX12g-mol'=1.6g<3.2g,故該有機(jī)物中一定含有碳、羲，、氧三種元素，所以A正確。

5.某氣態(tài)燒對空氣的相對密度為2,在氧氣中充分燃燒1.16g這種燒，并將所得產(chǎn)物

通過裝有無水氯化鈣的干燥管和裝有堿石灰的干燥管，當(dāng)稱量這兩個干燥管的質(zhì)量時，它

們依次增重1.8g和3.52go這種點(diǎn)的化學(xué)式是()

A.C2H6B.C4HI0

C.C5H10D.C5HI2

解析：選B氣態(tài)燒對空氣(空氣的平均相對分子質(zhì)量為29)的相對密度為2,則該燒的

相對分子質(zhì)量為29X2=58,則該度的物質(zhì)的量為mol,裝有無水CaCb

58g*mol~

的干燥管增重的1.8g為生成水的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為鬲鬻『1=0.1mol,裝有堿石灰的

干燥管增重的3.52g為生成二氧化碳的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為44：案「=。?08mol,根據(jù)原

子守恒可知燒分子中MC)=署累:;=4、N(H)=°；(黑=io,故該燒的分子式為C4H10,

故B正確。

6.有機(jī)物A由碳、氫、氧三種元素組成?，F(xiàn)取3gA與4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣在密閉

容器中充分燃燒，生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣(假設(shè)反應(yīng)物沒有剩余)。將反應(yīng)生成的

氣體依次通過濃硫酸和堿石灰充分吸收，濃硫酸增重3.6g,堿石灰增重4.4g,剩余氣體體

積為1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)3gA燃燒后生成物的物質(zhì)的量分別為n(H2O)=,n(CO2)=,"(CO)

(2)通過計(jì)算確定A的分子式。

(3)寫出A的所有可能的結(jié)構(gòu)簡式。

解析：反應(yīng)物沒有剩余，將反應(yīng)生成的氣體(二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣)依次通過濃

硫酸和堿石灰充分吸收，濃硫酸增重的3.6g為水的質(zhì)量，堿石灰增重的4.4g為二氧化碳

的質(zhì)量，剩余氣體體積為1.12L,則該氣體應(yīng)為CO,說明有機(jī)物沒有完全燃燒。

:=:=

(1)/I(H2O)=TZ~_*「1=0.2mol;M(CO2)'7^~*「1=0.1mol;/i(CO)?-.T7=1

18g-mol44g*mol22.4L-mol

=0.05moL

(2)3gA中，/j(H)=2n(H2O)=2X0.2mol=0.4mol,n(C)=n(CO2)+n(CO)=0.1mol+

0.05mol=0.15mol,M(O)=2n(CO2)4-n(CO)+n(H2O)-2n(O2)=2X0.1mol+0.05mol+0.2

mol-2X0.2mol=0.05mol,"(C)："(H)：n(O)=0.15mol：0.4mol：0.05mol=3：8：1,

所以A的最簡式為C3H8。，由于達(dá)到結(jié)合H原子的最大數(shù)目，所以最簡式就是該物質(zhì)的分

子式，即該物質(zhì)的分子式為C3H8。。

(3)A(C3H8。)可能為飽和一元醇，也可能為甲乙醛，

可能的結(jié)構(gòu)簡式有CH3cH2cH2OH、CH3CH(OH)CH3,

CH3cH20cH3。

答案：(1)0.2mol().1mol0.05mol(2)C3H8O

(3)CH3cH2cH2OH、CH3cH(OH)CH3、CH3cH20cH3

[方法技巧]

由實(shí)驗(yàn)式確定分子式的幾種方法

(1)一般方法：必須已知化合物的相對分子質(zhì)量[Mr(A)],根據(jù)實(shí)驗(yàn)式的相對式量[Mr(實(shí))],

可求得分子式含實(shí)驗(yàn)式的個數(shù)“，"=[Mr(A)]/[Mr(實(shí))],即得分子式。

(2)特殊方法I：某些特殊組成的實(shí)驗(yàn)式，在不知化合物相對分子質(zhì)量時，也可根據(jù)組成特

點(diǎn)確定其分子式。實(shí)驗(yàn)式為CH3O的有機(jī)化合物，當(dāng)"=2時，氫原子達(dá)到飽和，則其分子

式為C2H6。2。

(3)特殊方法U：部分有機(jī)化合物的實(shí)驗(yàn)式中，氫原子已達(dá)到飽和，則該有機(jī)化合物的

實(shí)驗(yàn)式即為其分子式，如實(shí)驗(yàn)式為CH4、CH3CkC2H6。、C4H10O等有機(jī)化合物，其實(shí)驗(yàn)

式即為分子式。

有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定

基礎(chǔ)?自主落實(shí)

1.有機(jī)化合物分子不飽和度的計(jì)算

⑴幾種常見官能團(tuán)的不飽和度

化學(xué)鍵不飽和度化學(xué)鍵不飽和度

一個碳碳雙鍵1一個碳碳叁鍵2

一個談基1一個苯環(huán)4

一個脂環(huán)1一個氨基2

（2）有機(jī)化合物分子不飽和度的計(jì)算公式

—嚶

其中"（C）為碳原子數(shù)；”（H）為氫原子數(shù)。在計(jì)算不飽和度時，若有機(jī)化合物分子中含

有鹵素原子，可將其視為氫原子；若含有氧、硫原子，可不予考慮；若含有氮原子，就在

氫原子總數(shù)中減去氮原子數(shù)。例如，分子式為C6H5NO2的分子的不飽和度為：6+1一寫“

=5o

2.確定有機(jī)化合物的官能團(tuán)

⑴實(shí)驗(yàn)確定法

官能團(tuán)種類試劑判斷依據(jù)

碳碳雙鍵或碳碳叁漠的四氯化碳溶液紅棕色退去

鍵酸性KMnOq溶液紫色退去

NaOH溶液（加熱）、稀硝酸、AgNOa

鹵素原子有沉淀生成

溶液

醇羥基鈉有氫氣放出

FeCb溶液顯紫色

酚羥基

濱水有白色沉淀生成

銀氨溶液（水浴）有銀鏡生成

醛基

新制氫氧化銅懸濁液（加熱）有磚紅色沉淀生成

竣基NaHCCh溶液有二氧化碳?xì)怏w放出

（2）儀器確定法

現(xiàn)代物理方法能快速準(zhǔn)確地確定有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu)。

探究

1.與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣的官能團(tuán)可能有哪些？與Na2c溶液反應(yīng)的官能團(tuán)有哪些？

其中能生成CO2氣體的官能團(tuán)有哪些？

提示：能與金屬鈉反應(yīng)生成H2的官能團(tuán)有酚一OH、醇一OH、覆基（一COOH）及磺酸

基（一SChH）,能與Na2c。3溶液反應(yīng)的官能團(tuán)有酚一OH和較基，其中可生成CO2氣體的

為段基。

2.如何確定未知有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)式？

提示：一般的做法是先確定有機(jī)物的分子式，再進(jìn)一步確定官能團(tuán)的種類、數(shù)目及位

置，最后寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式。

生成?系統(tǒng)認(rèn)知

1.由分子式確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的一般步驟

有機(jī)化合物寫出，符合分子式的各根據(jù)性質(zhì)，

的分子式”種同分異構(gòu)體確定

2.由分子式確定結(jié)構(gòu)式的方法

(1)化學(xué)法確定有機(jī)化合物的官能團(tuán)

官能團(tuán)決定有機(jī)化合物的特殊化學(xué)性質(zhì)，通過一些特殊的化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,

我們可以確定有機(jī)化合物中含有何種官能團(tuán)。

(2)儀器法測定有機(jī)化合物的碳骨架和官能團(tuán)

①核磁共振譜(NMR)。核磁共振譜分為氫譜(舊核磁共振譜)和碳譜兩類，其中比較常

用的是氫譜。氫譜能夠測定有機(jī)化合物分子中氫原子在碳骨架上的位置和數(shù)目，進(jìn)而推斷

出有機(jī)化合物的碳骨架結(jié)構(gòu)。

②紅外光譜(IR)。每種官能團(tuán)在紅外光譜中都有一個特定的吸收區(qū)域，因此從一未知物

的紅外光譜就可以準(zhǔn)確判斷該有機(jī)化合物中含有哪些官能團(tuán)。紅外光譜不僅可以用于定性

鑒定，還可以定量算出樣品的濃度。

③紫外光譜(UV)。紫外光譜可以確定分子中有無共扼雙鍵。

演練

1.確定有機(jī)化合物的不飽和度是判斷有機(jī)物結(jié)構(gòu)的重要內(nèi)容之一，現(xiàn)有如下4種物質(zhì),

其中不飽和度為4的是()

CH3

A.^^CH=CH2B.CH2=CH—C^CH—COOH

c.CH2=CH—CH2—ClD.

解析：選D根據(jù)不飽和度公式進(jìn)行計(jì)算，即不飽和度="(0+1—吟，A的不飽和

度為5,B為2,C為1,D為4。

2.某化合物分子由碳、氫、氧三種元素組成，其紅外光譜只有C-H鍵、O—H鍵、

C—O鍵的振動吸收，該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量是60,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是()

A.CH3cH20cH3B.CH3CH(OH)CH3

C.CH3cH20HD.CH3COOH

解析：選BA中不存在O—H鍵；C中相對分子質(zhì)量不是60;D中存在C=O鍵。

3.下列化合物在核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰，且其峰面積之比為2：1的有()

①乙酸甲酯②對苯二酚③2-甲基丙烷

④對苯二甲酸

A.(D?B.②③C.①③D.②④

解析：選D①乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2種氫原子，核磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩

組峰，且其峰面積之比為1：1,錯誤；②對苯二酚中含有2種氫原子，核磁共振氫譜中能

出現(xiàn)兩組峰，且其峰面積之比為2：1,正確；③2-甲基丙烷含有2種氫原子，核磁共振氫

譜中能出現(xiàn)兩組峰，且其峰面積之比為9：1,錯誤；④對苯二甲酸中含有2種氫原子，核

磁共振氫譜中能出現(xiàn)兩組峰，且其峰面積之比為2：1,正確。

4.質(zhì)子核磁共振譜(PMR)是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一，在所研究的化合物分子

中，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR譜中都給出了相應(yīng)的峰(信號)。峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的

H原子數(shù)成正比，例如乙酸分子的PMR譜中有兩個信號峰，其強(qiáng)度比為3：lo現(xiàn)有某化

學(xué)式為C3H6。2的有機(jī)物的PMR譜有三個峰，其強(qiáng)度比為3：2：1,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡

式不可能是()

A.CH3CH2COOHB.CH3COOCH3

C.HCOOCH2CH3D.CH3COCH2OH

解析：選B在PMR譜中，等性氫原子都給出了相應(yīng)的峰(信號)，峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中

的H原子數(shù)成正比。因此PMR譜有三個峰說明有三種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子，而且其個

數(shù)比為3：2：lo

5.某研究性學(xué)習(xí)小組為確定某蠟狀有機(jī)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。請你參與過程探究。

I.實(shí)驗(yàn)式的確定

(1)取樣品A進(jìn)行燃燒法測定，發(fā)現(xiàn)燃燒后只生成CO?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)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A的實(shí)驗(yàn)式是o

II.結(jié)構(gòu)式的確定(經(jīng)測定A的相對分子質(zhì)量為136)

(3)取少量樣品熔化，加入鈉有氫氣放出，說明A分子中含有.

(4)進(jìn)行核磁共振，發(fā)現(xiàn)只有兩組特征峰，且峰面積比為2：1,再做紅外光譜，發(fā)現(xiàn)與

乙醇一樣透過率在同一處波數(shù)被吸收。圖譜如下:

則A的結(jié)構(gòu)簡式為?

解析：(1)取樣品A進(jìn)行燃燒法測定，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0.125molCO?和0/5molH2O,說明該有機(jī)物中含有C、H元素，可能含有O

元素，分子中C、H原子的數(shù)目比為MC)：MH)=0.125：(2X0.15)=5：12,分子式為

C5Hl2。式*=。,1,2.......)?

2gI

(2)生成CO,的物質(zhì)的量為京~^——m=0.125mol,則生成水的物質(zhì)的量為0.15

22.4L,mol

mol,3.4g有機(jī)物中氧元素的質(zhì)量為3.4g—0.125molX12g,mol1-0.15molX2X1g-mol1

=1.6g,則氧原子的物質(zhì)的量為0.1mol,分子中N(C)：MH)：MO)=5：12：4,故最簡

式為C5H12O4.

(3)取少量樣品溶化，加入鈉有氫氣放出，A分子中不含有不飽和鍵，說明A分子中含

有羥基。

(4)進(jìn)行核磁共振，發(fā)現(xiàn)只有兩組特征峰，且面積比為2：1,說明結(jié)構(gòu)中含有兩種氫原

子，數(shù)目分別為4和8,再做紅外光譜，發(fā)現(xiàn)與乙醇一樣透過率在同一處波數(shù)被吸收，說明

結(jié)構(gòu)中含有醇羥基，從紅外光譜圖可以看出分子中含有O—H、C—O,C—H鍵，該有機(jī)

物的結(jié)構(gòu)簡式為C(CH2OH)41.

答案：⑴分子中MC)：N(H)=5：12,分子式為C5H12OX(X=0,1,2……)⑵CsHgOs

⑶羥基(4)C(CH2OH)4

【二級訓(xùn)練?節(jié)節(jié)過關(guān)］

全面練

1.下列化合物中核磁共振氫譜上只出現(xiàn)三個峰且峰面積之比為3：2：2的是()

解析：選BA、D項(xiàng)的核磁共振氫譜中均有2個峰，且峰面積之比均為2：3;C項(xiàng)的

核磁共振氫譜中有2個峰，峰面積之比是1：3。

2.某有機(jī)化合物在氧氣中充分燃燒，生成水蒸氣和CO2物質(zhì)的量之比為1：1，由此

得出的結(jié)論是（）

A.該有機(jī)化合物分子中C、H、O原子個數(shù)比為1：2：3

B.分子中C、H原子個數(shù)比為1:2

C.有機(jī)化合物中必定含有氧

D.有機(jī)化合物中一定不含氧

解析:選B因生成CO?和HzO的物質(zhì)的量比為1：1貝比"（C）：n（H）=l：（1X2）=1：2,

不能判斷有機(jī)物中是否含有氧元素。

3.下列說法不正確的是（）

A.有機(jī)分子中插入O原子對不飽和度沒有影響

B.有機(jī)分子中去掉H原子對不飽和度沒有影響

C.用CH原子團(tuán)代替有機(jī)分子中的N原子對有機(jī)分子的不飽和度沒有影響

D.烷燒和飽和一元醇的不飽和度都為0

解析：選B分子的不飽和度為〃（C）+1—嚶，可知去掉H原子不飽和度增大，B不

正確；分子中含有氧原子時不予考慮，A、D正確；分子中含有氮原子時，在氫原子總數(shù)中

減去氮原子數(shù)：不飽和度=〃（0+1—”但）；"（叫若用CH代替N原子則多1個C和1

個H,少一個N,不飽和度不變，C正確。

4.某有機(jī)物的氧化產(chǎn)物是甲，還原產(chǎn)物是乙。甲和乙都能與鈉反應(yīng)放出H2,甲和乙反

應(yīng)生成丙，甲和丙都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。該有機(jī)物是（）

A.甲醛B.乙醛

C.甲酸D.甲醇

解析：選A某有機(jī)物的氧化產(chǎn)物是甲，還原產(chǎn)物是乙，甲和乙都能與鈉反應(yīng)放出H2,

該有機(jī)物屬于醛，甲為覆酸、乙為醇，甲和乙反應(yīng)生成丙，則丙為酯，甲和丙都能發(fā)生銀

鏡反應(yīng)，故甲為甲酸，乙為甲醇，丙為甲酸甲酯，該有機(jī)物為甲醛。

5.某芳香族有機(jī)物的分子式為C8H6。2,它的分子（除苯環(huán)外不含其他環(huán)）中不可能有

（）

A.兩個羥基B.一個醛基

C.兩個醛基D.一個竣基

解析：選D由該有機(jī)物的分子式可求出不飽和度0=6,分子中有一個笨環(huán)，其不飽

和度0=4,余下2個不飽和度、2個碳原子和2個氯原子。具有2個不飽和度的基團(tuán)組合

可能有三種情況：①兩個碳原子形成1個一C三C—、兩個氧原子形成2個羥基，均分別連

在苯環(huán)上；②兩個碳原子形成1個萩基、1個醛基，相互連接；③兩個碳原子形成2個醛基，

分別連在苯環(huán)上。三種情況中氯原子數(shù)目都為2;而選項(xiàng)D中，1個較基的不飽和度僅為1,

氧原子數(shù)目已為2,裝基和苯環(huán)上的C的價(jià)鍵已飽和，都不能與剩下的1個碳原子以C=C

鍵結(jié)合，故選D。

6.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol某燃完全燃燒生成89.6LCO2,又知04mol該炫能與標(biāo)準(zhǔn)狀

況下4.48LH2完全加成，則該煌的結(jié)構(gòu)簡式是（）

A.CH《：H2cH2cH3B.C'H3—C=C—（：H3

C.CH3cH2cH=CH?D.CH2=CII-C=CH

解析：選B由題意知，1mol某燒完全燃燒生成4moicCh,即1個燒分子中含4個

C原子，又因0.1mol該燒可與0.2molH2完全加成，故該燒分子中應(yīng)含2個

7.某有機(jī)化合物中碳原子和氫原子的原子個數(shù)比為3：4,不能與濱水反應(yīng)卻能使酸性

KMnO」溶液退色。其蒸氣密度是相同狀況下甲烷密度的7.5倍。在鐵存在時與漠反應(yīng)，能

生成兩種一漠代物。該有機(jī)化合物可能是（）

A.CH三C一（,此B.H4'—H-,

CH3

C

O-C2H-,D.（^CH2cH2cH3

解析：選B有機(jī)化合物的最簡式為C3H4,設(shè)分子式為（C3H4）",其相對分子質(zhì)量為

7.5X16=120。12X3n+4n=120,故〃=3,即分子式為C9H⑵不飽和度為4,因其不能

與淡水反應(yīng)卻能使酸性KMnO4溶液退色，所以有機(jī)化合物含有苯環(huán)，苯環(huán)的不飽和度為4,

故苯環(huán)上的取代基為烷基。由于苯環(huán)上有兩種一淡代物，該有機(jī)化合物可以是兩取代基在

苯環(huán)上處于對位，結(jié)構(gòu)簡式為3JC-2>H-1.

8.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)量為136,分子式為C8H8O2O

A的核磁共振氫譜有4組峰且面積之比為1：2：2：3,A分子中只含1個苯環(huán)且苯環(huán)上只

有1個取代基，其紅外光譜與核磁共振氫譜如圖。關(guān)于A的下列說法中正確的是（）

沫

*面

>

98765432A1O

105

A.A屬于酯類化合物，在一定條件下不能發(fā)生水解反應(yīng)

B.A在一定條件下可與4moiH2發(fā)生加成反應(yīng)

C.與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種

D.符合題中A分子結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物只有1種

解析：選D有機(jī)物A的分子式為C8H8。2,不飽和度為5,A分子中只含1個苯環(huán)且

苯環(huán)上只有1個取代基，A的核磁共振氫譜有4組峰且面積之比為1：2：2：3,說明A中

含有4種氫原子且其原子個數(shù)之比為1：2：2：3,結(jié)合紅外光譜可知，分子中存在酯基等

/\__

基團(tuán)，故有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡式為-3。含有酯基，可發(fā)生水解反應(yīng)，A錯誤；

A分子中只有苯環(huán)能與氫氣加成，則A在一定條件下可與3moi%發(fā)生加成反應(yīng)，B錯誤；

屬于同類化合物，應(yīng)含有酯基、苯環(huán)，若為較酸與醇形成的酯有甲酸苯甲酯，若為覆酸與

酚形成的酯，可以是乙酸與苯酚形成的酯，也可以是甲酸與酚形成的酯，甲基有鄰、間、

對位3種位置，故共有5種同分異構(gòu)體，C錯誤；符合題中結(jié)構(gòu)特征的有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡

式為H：；,只有一種，口正確。

9.某有機(jī)物A分子式為QHQJ5gA完全燃燒生成22gCO?和9gH2O,

(1)該有機(jī)物的最簡式是。

(2)若A是一種無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，具有還原性，則其結(jié)構(gòu)簡式是

(3)A中只有一種官能團(tuán)，若A和NazCOj混合有氣體放出，和醇能發(fā)生酯化反應(yīng)，則

A的結(jié)構(gòu)簡式為o

(4)A中只有一種官能團(tuán)，若A是易揮發(fā)有水果香味的液體，能發(fā)生水解反應(yīng)，則其結(jié)

構(gòu)簡式為。

(5)若A分子結(jié)構(gòu)中含有6個碳原子，具有多元醇和醛的性質(zhì)，則其結(jié)構(gòu)簡式為

解析：(1)"(CC>2)=44g.篇「1=0.5mol,n(C)=0.5mol,m(C)=0.5molX12g-rnol-1

=6g,〃(H2())=]8g.MoiT=0,5mol,n(H)=lmol,m(H)=lmolXlg.moF^lg,根據(jù)

、8a

-1=

質(zhì)量守恒可知，A中m(O)=15g—6g—1g=8g,n(O)=g.m0]mol,

n(C)：/i(H)：n(O)=0.5mol：1mol：0.5mol=l：2：1,故A的實(shí)驗(yàn)式為CH2Oo

(2)若A是一種無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，且有還原性，則A為甲醛，其結(jié)構(gòu)簡

式為HCHOo

(3)若A和Na2c03混合有氣體放出，和醉能發(fā)生酯化反應(yīng)，說明A中含有一COOH,

且A的實(shí)驗(yàn)式為CH2O,則A為乙酸，其結(jié)構(gòu)簡式為CH3COOH。

(4)若A是易揮發(fā)、有水果香味的液體，能發(fā)生水解反應(yīng)，說明A中含有酯基，屬于酯，

JLA的實(shí)驗(yàn)式為CfO,則A為甲酸甲酯，其結(jié)構(gòu)簡式為HCOOCH3。

(5)若A分子結(jié)構(gòu)中含有6個碳原子，具有多元醇和醛基的性質(zhì)，說明A中含有醇羥基

和醛基，且A的實(shí)驗(yàn)式為CH?。，則A為葡萄糖，其結(jié)構(gòu)簡式為CH20H(CHOH^CHO。

答案：(DCH2O(2)HCHO(3)CH3COOH

(4)HCOOCH3(5)CH2OH(CHOH)4CHO

10.(全國卷H)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的

路線如下：

已知以下信息：

①A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6：1：1.

②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫;1molD可與1molNaOH或2molNa反應(yīng)。

回答下列問題：

(DA的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)B的化學(xué)名稱為?

(3)C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為.

(4)由E生成F的反應(yīng)類型為.

(5)G的分子式為.

(6)L是D的同分異構(gòu)體，可與FeCb溶液發(fā)生顯色反應(yīng),1mol的L可與2moi的Na2CO3

反應(yīng)，L共有種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡式

為、。

解析：由已知①、C的結(jié)構(gòu)簡式及A的合成路線

可推得A、13的結(jié)構(gòu)簡式分別為。、

OH

I

CH3—CH—CH,S；再由已知②及D的分子式可推得

D的結(jié)構(gòu)簡式為CH2()H，由C—可

推得E的結(jié)構(gòu)簡式為,最后由G的結(jié)構(gòu)簡式及FfG

的合成路線，逆推得F的結(jié)構(gòu)簡式為\=/0-/。(6)根據(jù)L遇FeCb溶液發(fā)

生顯色反應(yīng)可知L中含酚羥基，再結(jié)合D的分子式和1molL能與2moiNa2cCh反應(yīng)，可

知L中含2個酚羥基和1個一CH3,2個酚羥基位于苯環(huán)鄰位、間位和對位時，一CH3所處的

位置分別有2種、3種和1種，即L共有6種可能的結(jié)構(gòu)。其中核磁共振氫譜中有四組峰，

和

且峰面積之比為3：2：2：1的結(jié)構(gòu)簡式為

答案：(1)()

深化-提能練

1.有機(jī)物分子式C3H6。2可與新制的Cu(OH)2在加熱時反應(yīng)生成磚紅色沉淀，經(jīng)檢測

核磁共振氫譜中有三個共振峰，面積比為3：2：1,該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式是()

()()

IIII

A.CH3CH?C()HB.CH3COCH3

OH()

III

C.CH3cHeH。D.HC()CH2cH3

解析：選DA項(xiàng)，此有機(jī)物為丙酸，不能與新制的Cu(OH)2在加熱時反應(yīng)生成磚紅

色沉淀，錯誤；B項(xiàng)，此有機(jī)物為酯類，不能與新制的Cu(OH)2在加熱時反應(yīng)生成磚紅色

沉淀，錯誤；C項(xiàng)，此有機(jī)物為羥醛化合物，與新制的Cu(OH)2在加熱時反應(yīng)生成磚紅色

沉淀，但分子中氫的峰面積比為3：1：1：1,錯誤；D項(xiàng)，此有機(jī)物含有醛基，與新制的

Cu(OH)2在加熱時反應(yīng)生成磚紅色沉淀，分子中存在三種H,且峰面積比為3：2：1,符合

題意。

2.有機(jī)物甲能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，甲催化加氫還原為乙，1mol乙與足量金屬鈉反應(yīng)放出

22.4LHK標(biāo)準(zhǔn)狀況)，據(jù)此推斷乙一定不是(

A.CH2OH—CH2OHB.CH2OH—CHOH—CH3

C.HOOC—COOHD.HOOCCH2CH2OH

解析：選C1mol乙能跟Na反應(yīng)放出1molH2,證明乙中含有兩個與Na反應(yīng)的官

能團(tuán)，甲能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，證明有醛基，則加氫反應(yīng)后，產(chǎn)物中應(yīng)有醇羥基，且被還原得

來的羥基應(yīng)在鏈端，C錯誤。

3.某有機(jī)物15g,在空氣中完全燃燒生成0.5molCO2和0.5molH2O,若已知該有機(jī)

物的蒸氣密度為2.679g/L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則該有機(jī)物的分子式是()

A.C2H4OB.C2H4O2

C.C3H6O2D.C3H6

解析：選Bm(有機(jī)物)=15g,m(C)=0.5molX12g-mor1=6g,m(H)=0.5molX2Xl

g-mor'=lg,因?yàn)槟?有機(jī)物)＞，〃(C)+/n(H),所以該有機(jī)物中含有氧元素。A/=2.679

g/LX22.4L-mol1=60g-mo「，”(有機(jī)物)=15g+60g-mor'=0.25mol,ZJ(C)=0.5mol,

n(H)=lmol,n(O)=(15-6—l)g-rl6g-moL=0.5mol,所以該有機(jī)物的分子式為C2H式)2。

4.綠色農(nóng)藥信息素的推廣使用，對環(huán)保有重要意義。有一種信息素的結(jié)構(gòu)簡式為

CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CHO0下列關(guān)于檢驗(yàn)該信息素中官能團(tuán)的試劑和順序正確的是

()

A.先加入酸性高鎰酸鉀溶液；后加銀氨溶液，水浴加熱

B.先加入溟水；后加酸性高鎰酸鉀溶液

C.先加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱；酸化后再加入濱水

D.先加入銀氨溶液；再另取該物質(zhì)加入浸水

解析：選CA項(xiàng)，加入酸性高疑酸鉀溶液，碳碳雙鍵和一CHO均被氧化，不能檢驗(yàn)，

錯誤；B項(xiàng)，加入淡水，碳碳雙鍵和一CHO均被氧化，不能檢驗(yàn)，錯誤；C項(xiàng)，先加入新

制氫氧化銅懸濁液，可檢驗(yàn)一CHO,酸化后再加入淡水，淡水退色，能說明含碳碳雙鍵，

正確；D項(xiàng)，先加入銀氨溶液，可檢驗(yàn)一CHO,但另取該物質(zhì)加入淡水，醛基和碳碳雙鍵

都與淡水反應(yīng)，不能說明含碳碳雙鍵，錯誤。

5.化學(xué)式為C4H8。3的有機(jī)物在濃硫酸存在下加熱時有如下性質(zhì)：

①能分別與CH3cH20H和CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)

②能脫水生成一種能使溟水退色的物質(zhì)，此物質(zhì)只存在一種結(jié)構(gòu)簡式

③分子內(nèi)能脫水生成一種分子式為C4H6O2的五元環(huán)狀化合物

則C4H8。3的結(jié)構(gòu)簡式為()

A.HOCH2coOCH2cH3

B.CH3CH(OH)CH2COOH

C.HOCH2cH2cH2coOH

D.CH3CH2CH(OH)COOH

解析：選C該有機(jī)物能夠和CH3cH20H及CH3coOH發(fā)生酯化反應(yīng)，說明其分子

內(nèi)含有一COOH和一OH。能夠脫水生成使淡水退色的物質(zhì)，再結(jié)合C4H8。3的不飽和度,

說明此生成物中含有/'、鍵，即和一OH相連的碳原子的鄰位碳上必定有H。該有機(jī)

物能夠發(fā)生分子內(nèi)脫水反應(yīng)生成分子式為C4H6。2的五元環(huán)狀化合物，則生成的五元環(huán)的結(jié)

點(diǎn)為四個C和一個O,所以該有機(jī)物應(yīng)為直鏈狀，即HOCH2cH2cH2coOH。

6.某化合物的結(jié)構(gòu)（鍵線式）及球棍模型如下：

該有機(jī)分子的核磁共振氫譜圖如下（單位是ppm）：

宏

年

a凌

543210

下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述不正確的是（）

A.該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種

B.該有機(jī)物與氫氧化鈉的醇溶液共熱時可以發(fā)生消去反應(yīng)

C.鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為一CH2cH3

D.Imol該有機(jī)物最多可以與1molNaOH反應(yīng)

解析：選B該有機(jī)物結(jié)構(gòu)不對稱，核磁共振氫譜圖中有8組峰，說明該有機(jī)物含有8

種不同化學(xué)環(huán)境的H原子，A正確；該有機(jī)物分子中含有酯基，在氫氧化鈉溶液中發(fā)生水

解反應(yīng)，分子中還含有羥基，但發(fā)生消去反應(yīng)的條件是濃硫酸、加熱，B錯誤；由結(jié)構(gòu)及

球棍模型可知，Et代表一CH2cH3,C正確；該分子中含有1個酯基，Imol該有機(jī)物最多

可以與1molNaOH反應(yīng)，D正確。

7.某煌的含氧衍生物A的相對分子質(zhì)量為240,其中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80.0%,氧

元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是氫元素的2倍，分子中含有2個苯環(huán)，每個苯環(huán)上都只有一個取代基，

且取代基上無支鏈。A在稀酸中加熱時發(fā)生水解反應(yīng)得到B和C,C的相對分子質(zhì)量為108。

（DA的分子式為o

（2）C的結(jié)構(gòu)簡式為。

（3）B的結(jié)構(gòu)簡式為.

（4）B的同分異構(gòu)體中，