第1章 第2节 课时2 有机物分子式和分子结构的确定（课时作业）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修3【精讲精练】人教版

[课时作业] 1．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列仪器分析手段的运用科学可行的是(　　) A．光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素 B．质谱分析：利用质荷比来测定分子立体结构 C．红外光谱分析：利用分子吸收与化学键振动频率相同的红外线来测定晶体类型 D．X衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定分子结构 解析　A　光谱分析：利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，A正确；质谱分析：利用质荷比来测定有机物相对分子质量，B错误；红外光谱分析：利用有机化合物分子中不同基团的特征吸收频率不同来初步判断有机化合物中具有哪些基团，C错误；X衍射图谱分析：利用X射线透过物质时记录的分立斑点或谱线来测定晶体结构，D错误。 2．(2022·常州高二月考)下列化合物的1H­NMR谱图中吸收峰的数目不正确的是(　　) 解析　A　轴对称，其中含有3种类型的氢原子，核磁共振氢谱中出现3组峰，故选A。 3．某有机物的分子式为C3H6O2, 其核磁共振氢谱如下图，则该有机物的结构简式为(　　) 解析　A　由图示知，该有机物中有四种氢原子，且比例为1∶1∶1∶3。A.该有机物中有四种H且比例为1∶1∶1∶3；B.该有机物中有三种H；C.该有机物中有两种H；D.该有机物中有三种H；故选A。 4．乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别如下： ，在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的(　　) A．李比希元素分析仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振氢谱仪 D．质谱仪 解析　A　二者均含C、H、O元素，则元素分析仪显示出的信号是完全相同的，故A选；官能团不同，红外光谱信号不同，故B不选；二者含有的H原子的个数和类别比例虽相同，但峰出现的位置不同，核磁共振氢谱信号不完全相同，故C不选；二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同，故D不选。 5．(双选)下列说法中正确的是(　　) A．在核磁共振氢谱中有3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　AD　此物质有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正确；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、红外光谱和质谱法都可用于分析有机物结构，故D正确。 6．实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成，取W g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气，按图所示装置进行实验。下列说法错误的是(　　) A．实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其目的是将装置中的N2排净 B．操作时应先点燃D处的酒精灯 C．D装置的作用是吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N2 D．实验测得N2的体积(标准状况下)、二氧化碳和水的质量，便可确定此氨基酸的分子式 解析　D　装置的空气中含有N2，影响生成氮气的体积测定，需将装置中的N2排净，故A正确；氨基酸和氧气的反应，以及铜网和氧气的反应都需要加热，应先点燃D处的酒精灯，吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N2，故B正确；由原理可知，铜网吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体为N2，故C正确；由原理可知，测出该种氨基酸分子式需要二氧化碳、水的质量以及氮气的体积，并计算氧元素的质量，确定分子中元素原子个数比，再结合氨基酸的相对分子质量确定分子式，故D错误。 7．分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰的给出强度为1∶1；第二种情况峰的给出强度为3∶2∶1。由此推断混合物的组成不可能是(　　) A．CH3COOCH3、HCOOCH2CH3 B．CH3COOCH3、CH3CH2COOH C．CH3COOCH3、CH3COCH2OH D．HCOOCH2CH3、CH3CH2COOH 解析　D　在核磁共振氢谱上峰的强度之比等于不同位置氢原子数目之比，峰的给出强度为1∶1，说明有2种氢原子，氢原子个数之比为1∶1，结构简式为CH3COOCH3；峰的给出强度为3∶2∶1，说明有3种氢原子，氢原子个数之比为3∶2∶1，结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3或CH3COCH2OH。 8．(双选)有机物X是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构，进行了如下实验： (1)有机物X的质谱图如图所示。 (2)将10.0 g X在足量O2中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2 g，KOH浓溶液增重22.0 g。