内容正文:
课时作业(五) 有机物实验式、分子式和分子结构的确定
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[对点巩固练]
题组一 确定有机物实验式和分子式
1.(2021·沈阳高二期末)下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是( )
A.红外光谱 B.质谱法
C.色谱法 D.核磁共振氢谱
A [红外光谱可测定有机物的化学键以及官能团。]
2.某有机物在氧气中充分燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,则下列说法中正确的是( )
A.分子中C、H、O原子个数之比为1∶2∶3
B.分子中C、H原子个数之比为1∶4
C.该有机物中一定含有氧元素
D.此有机物的最简式为CH4
B [只根据生成物CO2和H2O无法确定该有机物中是否含有氧元素。由题意知N(C)∶N(H)=1∶4。]
3.某气态有机物X含C、H、O三种元素。现欲确定X的分子式,下列条件中所需的最少条件是( )
①X中碳的质量分数 ②X中氢的质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④质谱图确定X的相对分子质量 ⑤X的质量
A.①② B.①②④
C.①②⑤ D.③④⑤
B [由①②可得有机物的实验式,由①②④可知有机物的分子式。]
4.(2021·湖南长沙长郡中学期中)某有机物蒸气完全燃烧需三倍于其体积的氧气,产生二倍于其体积的二氧化碳(体积均在相同状况下测定),该有机物可能是( )
A.C3H7OH B.CH3CHO
C.CH3COCH3 D.C2H4
D [设有机物分子式为CxHyOz,燃烧的通式为CxHyOz+(x+-)O2点燃,xCO2+H2O,解得x=2,y-2z=4。由x=2知A、C项不合题意;B项,把y=4,z=1代入y-2z=4知不合题意,故答案选D。]
题组二 波谱法确定有机物的分子结构
5.(2021·山东青岛二中期中)为测定某有机物的结构,用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱,则该有机物可能是( )
A [根据有机物的核磁共振氢谱知该有机物中含有3种氢原子,且峰面积之比为3∶2∶1,根据等效氢的概念判断。乙醇分子中含有3种氢原子,峰面积之比为3∶2∶1,故A正确;2-甲基丙烯中含有2种氢原子,故B错误;对氨基苯酚中含有4种氢原子,故C错误;对二甲苯中含有2种氢原子,故D错误。]
6.(2021·河北沧州期中)下列有机物分子中,在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是1∶3的是( )
A.丙烷 B.1,2,3三甲基苯
C.异丙醇 D.
A [丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是2∶6=1∶3,A正确;1,2,3-三甲基苯分子在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是6∶3∶2∶1,B错误;异丙醇分子在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是6∶1∶1,C错误;分子在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是9∶1,D错误。]
7.某有机物A的分子式为C4H10O,红外光谱图如图所示,则A的结构简式为( )
A.CH3CH2OCH2CH3 B. CH3OCH2CH2CH3
C.CH3CH2CH2OCH3 D.( CH3)2CHOCH3
A [红外光谱图中显示存在对称的甲基、对称的亚甲基和醚键,可得分子的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。]
8.(双选)下列说法中正确的是( )
A.在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B.红外光谱图只能确定有机化合物中所含官能团的种类和数目
C.质谱法能用于相对分子质量的测定
D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机化合物结构
CD [A项,此物质有3种不等效氢原子;B项,红外光谱只能确定化学键和官能团的种类,不能确定其数目;C项,质谱图中,用最大质荷比可确定有机物的相对分子质量。]
9.某有机物A用质谱仪测定如图①,核磁共振氢谱示意图如图②,则A的结构简式可能为( )
A.HCOOH B.CH3CHO
C.CH3CH2OH D.CH3CH2CH2COOH
C [根据图①可知,该有机物的最大质荷比为46,则A的相对分子质量为46,故B、D错误;根据图②可知,A分子的核磁共振氢谱有3组吸收峰,则其分子中有3种H原子,HCOOH分子中含有2种H原子,CH3CH2OH分子中含有3种H原子,故C正确。]
[综合强化练]
10.根据研究有机物的步骤和方法填空:
(1)测得A的蒸气密度是同状况下甲烷的4.375倍。则A的相对分子质量为________。
(2)将5.6 g A在足量氧气中燃烧,并将产物依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重7.2 g和17.6 g。则A的实验式为________;A的分子式为________。
(3)将A通入溴水,溴水褪色,说明A属于________(若不褪色,则A属于________)。
(4)A的核磁共振氢谱如下:
综上所述,A的结构简式