内容正文:
课堂小练(四) 确定实验式 确定分子式 确定分子结构
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.下列能够获得有机化合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
解析 红外光谱可测定有机化合物的化学键以及官能团。
答案 A
2.某有机化合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.该有机化合物中一定含有氧元素
D.此有机化合物的最简式为CH4
解析 只根据生成物CO2和H2O无法确定该有机化合物中是否含有氧元素。由题意知N(C)∶N(H)=1∶4。
答案 B
3.研究有机化合物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构。以下用于研究有机化合物的方法错误的是 ( )
A.蒸馏常用于分离提纯互溶的液态有机混合物
B.李比希元素分析仪可以确定有机化合物的分子结构
C.利用红外光谱仪可以区分乙醇和二甲醚
D.质谱仪通常用于测定有机化合物的相对分子质量
解析 蒸馏常用于分离互溶的沸点相差较大的液体,故常用于提纯液态有机混合物,A项正确;李比希元素分析仪可以确定有机化合物的元素组成,分子的最简式,甚至可以确定有机化合物的分子式,但是不能确定有机化合物的结构,B项错误;利用红外光谱仪可以测出有机化合物分子中含有的化学键、官能团,乙醇和二甲醚中所含的化学键类型不完全相同,故可以区分乙醇和二甲醚,C项正确;质谱仪通常用于测定有机化合物的相对分子质量,质荷比的最大值就等于有机化合物的相对分子质量,D项正确。
答案 B
4.某有机化合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),该有机化合物可能是 ( )
A.C3H7OH B.CH3CHO
C.CH3COCH3 D.C2H4
解析 设有机化合物分子式为CxHyOz,燃烧的通式为CxHyOz+O2xCO2+H2O,解得x=2,y-2z=4。由x=2知A、C两项不合题意;B项,把y=4,z=1代入y-2z=4知不合题意,故选D。
答案 D
5.乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体,其结构式分别如下:和。在下列检测仪上显示出的信号是完全相同的是 ( )
A.李比希元素分析仪 B.红外光谱仪
C.核磁共振仪 D.质谱仪
解析 李比希元素分析仪检测的是元素的种类,乙酸和甲酸甲酯的元素种类相同,都含有C、H、O三种元素,A项正确;红外光谱仪检测的是化学键和官能团的结构特征,乙酸中含有羧基、甲酸甲酯中含有酯基,信号不完全相同,B项错误;核磁共振仪检测的是氢原子的种类,乙酸中含有2种氢原子,有2组峰且峰面积之比为3∶1,甲酸甲酯中含有2种氢原子,有2组峰且峰面积之比为1∶3,峰的位置不完全相同,C项错误;质谱仪检测的是分子的相对分子质量,二者的相对分子质量相同,但分子碎片的相对质量不完全相同,D项错误。
答案 A
6.为测定某有机化合物的结构,用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱,则该有机化合物可能是 ( )
A.C2H5OH B.
C. D.
解析 根据有机化合物的核磁共振氢谱知该有机化合物中含有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项正确;2⁃甲基丙烯中含有2种氢原子,故B项错误;对氨基苯酚中含有4种氢原子,故C项错误;对二甲苯中含有2种氢原子,故D项错误。
答案 A
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意
7.下列说法错误的是 ( )
A.从核磁共振氢谱图上可以推知有机化合物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目
B.红外光谱是用高能电子流等轰击样品分子,使分子失去电子变成分子离子或碎片离子
C.质谱法具有快速、微量、精确的特点
D.通过红外光谱图可以初步判断有机化合物所含的官能团
解析 核磁共振氢谱可测定有机化合物分子中氢原子的种类及各种类氢原子的个数比;质谱法是快速、微量、精确测定有机化合物的相对分子质量的方法,它用高能电子流等轰击样品分子,使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子;从红外光谱图上可以获得分子中含有的化学键或官能团的信息。
答案 B
8.某化学研究小组在实验室采取以下步骤研究乙醇的结构,其中不正确的是 ( )
A.利用沸点不同萃取提纯该有机化合物
B.利用燃烧法确定该有机化合物的实验式为C2H6O
C.利用红外光谱图确定该有机化合物的相对分子质量为46
D.利用核磁共振氢谱确定该有机化合物分子中含3种不同环境的氢原子
解析 乙醇是常见的有机溶剂,乙醇能以任意比例和水互溶,故常利用沸点不同蒸馏提纯该有机化合物,A项