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训练(四) 确定有机化合物的实验式、分子式与分子结构
[对应素能提升训练第9页]
1.(2022·丰台高二期中)二甲醚(CH3—O—CH3)和乙醇互为同分异构体,下列方法中不能鉴别二者的是 ( )
A.利用金属钠或者金属钾
B.利用质谱法
C.利用红外光谱法
D.利用核磁共振氢谱法
解析 活泼金属钠、钾能与乙醇反应产生气体,而不与乙醚反应,可以鉴别,A不符合题意;二者的相对分子质量相等,则利用质谱法不能鉴别,B符合题意;二甲醚和乙醇分子中分别含有醚键和羟基,官能团不同,可用红外光谱法鉴别,C不符合题意;二甲醚分子中只有一种H原子,乙醇分子中有三种H原子,可用核磁共振氢谱法鉴别,D不符合题意。
答案 B
2.(2022·聊城高二期中)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图,则该有机物可能是 ( )
A.
B.
C.CH3CH2CH2COOH
D.C2H5OH
解析 该物质的核磁共振氢谱图显示该物质的分子中有三种氢原子,A、B两项中物质的分子中都有两种氢原子,C项中物质的分子中有四种氢原子,D项中物质是乙醇,乙醇分子中有三种氢原子,故选D。
答案 D
3.下列说法中正确的是 ( )
A.在核磁共振氢谱中有7个吸收峰
B.红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C.质谱法不能用于相对分子质量的测定
D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱法都可用于分析有机物结构
解析 中有3种不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱中有3个吸收峰,故A错误;红外光谱只能确定官能团的种类,不能确定其数目,故B错误;质谱图中,用最大质荷比可确定有机物的相对分子质量,故C错误;核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构,故D正确。
答案 D
4.(2022·广州高二月考)有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧,所得的产物依次通过足量浓硫酸和足量碱石灰,浓硫酸增重14.4 g,碱石灰增重26.4 g,则该有机物的分子式是 ( )
A.C4H10 B.C3H8O
C.C2H6O D.C2H4O2
解析 浓硫酸增重14.4 g,即水的质量为14.4 g,则n(H2O)==0.8 mol,n(H)=1.6 mol,m(H)=1 g/mol×1.6 mol=1.6 g;碱石灰增重26.4 g,即二氧化碳的质量为26.4 g,则n(CO2)==0.6 mol,n(C)=0.6 mol,m(C)=12 g/mol×0.6 mol=7.2 g;m(C)+m(H)=8.8 g<12 g,则该有机物中一定含有氧元素,12 g有机物中含有的氧元素的质量为12 g-8.8 g=3.2 g,n(O)==0.2 mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.6 mol∶1.6 mol∶0.2 mol=3∶8∶1,即该有机物的实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式为C3H8O,故选B。
答案 B
5.(2022·保定高二检测)验证某有机物是否属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是 ( )
A.只验证它完全燃烧后的产物只有H2O和CO2
B.只测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量的比值
C.测定完全燃烧时消耗的有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比
D.测定该试样的质量及其试样完全燃烧后只生成CO2和H2O,并测定CO2和H2O的质量
解析 烃的含氧衍生物和烃燃烧都生成H2O和CO2,不能确定是否含有O,故A错误;测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值只能确定C、H原子数的比,不能确定是否含有O,故B错误;测定完全燃烧时消耗的有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比,只能确定该有机物中C、H原子数的比,不能确定是否含有O,故C错误;测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量,可以确定一定质量的有机物中含有C、H元素的质量,根据质量守恒可确定是否含有O元素,故D正确。
答案 D
6.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到键和CO键的存在,核磁共振氢谱表明峰面积之比为1∶1∶1∶3。下列说法正确的是 ( )
A.分子中共有5种化学环境不同的氢原子
B.该物质的分子式为C4H8O
C.该有机物的结构简式为CH3CHCHCHO
D.在一定条件下,1 mol该有机物可与3 mol氢气加成
解析 核磁共振氢谱有4组峰,说明分子中共有4种不同化学环境的氢原子,A项错误;相对分子质量为70,红外光谱表征到键和CO键的存在,可确定该物质的分子式为C4H6O,B项错误;分子式为C4H6O,且核磁共振氢谱的峰面积之比为1∶1∶1∶3的有机物只有CH3CHCHCHO,C项正确;在一定条件下,1 mol CH3CHCHCHO最多与2 mol H2加成,D项