专题1 第二单元 专题突破1 有机物分子式及结构的确定-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修3（苏教版2019)

专题突破1有机物分子式及结构的确定 1.(2023·山西太原高二月考)1mal某烃在氧 HH 气中充分燃烧，需要消耗氧气179,2L(标准 构式为H一C一C一0CC一H,其核磁 状况下)。已知它的核磁共振氢谱图中共有 HH HH 3组峰，则该烃的结构简式是 共振氢谱中有2个信号（如下图）。 CH, A.CH,-C-CH2CH, 强度 H CH, B.CH,CH,CH,CH,CH, CHCH,OCH.CH的核磁共振氢语 C.CH,CH,CHCH ①下列分子中，其核磁共振氢谱中只有一种 CH, 峰（信号）的物质是 (填字母)。 D.H,CCH, A.CH3—CH3 B.CH,COOH 2.(2023·重庆高二期中)仪器分析是重要 C.CH,COOCH, D.CH,COCH, 的分析化学手段，符合下列波谱的有机化合 ②用核磁共振氢谱的方法来研究C,H,0的结 物X为 构，请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确 定C,H,0分子结构的方法是 0 (2)已知9.0gC在足量02中充分燃烧，将生 % 成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石 灰，分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气 0 4050 情荷比 14208f+20 体为02 图1物质X的质谱图图2物质X的核磁共振氢谱 ①C分子的质谱图如图所示，从图中可知其 100 相对分子质量是 则C的分子式是 生1500以下是C-C 骨架振动和心-0 100 45 一0C-H -COOH 的仲馆振动 350030002500200015001000 图3物质X的红外光谱 28 OH 20 54 7490 0 A.CH,—C-COOH B.HOCH,CH,COOH 20 40608090 质荷比 CH; ②C能与NaHCO,溶液发生反应，C一定含 C.CH,-CH-COOH D.HCOOCH,CH,OH 有的官能团名称是 OH ③C分子的核磁共振氢谱有4种峰，峰面积 3.(1)根据核磁共振氢谱图可以确定有机物分 之比是1：1：1：3，则C的结构简式是 子中氢原子的种类和数目。例如：乙醚的结 专题1学霸009 专题1真题集训 1.(2022·江苏卷)下列成果研究的物质属于 A.操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加 蛋白质的是 ( 水量 A.陶瓷烧制 B.黑火药 B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙 C.造纸术 D.合成结晶牛胰岛素 和NaCl 2.(2022·湖南卷)化学促进了科技进步和社 C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 会发展，下列没有涉及化学变化的是( D.操作V可用冷水洗涤晶体 A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜” 5.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的 B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱 表征手段之一。按下图实验装置（部分装置 C.科学家成功将C02转化为淀粉或葡萄糖 略)对有机化合物进行C、H元素分析。 D.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰 CHO 3.(2021·湖北卷)某兴趣小组为制备1-氯-2- U 甲基丙烷（沸点69℃），将2甲基-1-丙醇和 POCL3溶于CH,CL2中，加热回流（伴有HCI 气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残 回答下列问题： 余的P0CL2,分液收集CH2Cl2层，无水MgS0 (1)将装有样品的Pt坩埚和Cu0放入石英管 干燥、过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程 中，先 ,而后将已称重的U 中涉及的装置或操作错误的是（夹持及加热 形管c、d与石英管连接，检查 装置略) 依次点燃煤气灯 进行实验。 (2)02的作用有 CuO的作用是 NaOH (举1例，用化学 方程式表示)。 (3)c和d中的试剂分别是 (填标号)。c和d中的试剂不可调换，理 由是 A.CaCl B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na,SO, 4.(2023·浙江6月)苯甲酸是一种常用的食品 (4)P1坩埚中样品C,H,0,反应完全后，应进 防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸（含有少 行操作： 量NaCl和泥沙)的提纯方案如下： 取下c和d管称重。 加水、加热溶解 趁热过滤 祖苯甲酸 悉浊液 (5)若样品C,H,0.为0.0236g,实验结束 冷却结晶过滤洗涤 后，c管增重0.0108g,d管增重0.0352g 滤液 一苯甲酸 质谱测得该有机物的相对分子质量为118， 下列说法不正确的是 其分子式为 选择性必修第三册·SJ学霸010CsH20,。A与钠反应放出氢气，说明A分子中含有羟基(A分 基，不含羧基，与图3的红外光谱图信息不符，D错误 子中氧原子数已饱和，不可能有羧基)。(4)A核磁共振只有 3.(1)①D②通过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信 两个吸收峰，且面积比为8：4，即A分子中有两种氢原子且数目 号时，分子结构为CH,CH,OH:1个信号时分子结构为 之比为8：4：红外光谱图说明A分子中有C一H、0H,C0 CH3一0-CH3 (2)①90CH03②骏基 键，故A结构简式为C(CH,0H), OH 第3关（练思维宽度） ③CH,CHCOOH 12.(1)使有机物充分转化为C02和H,0(2)碱石灰可以同时吸收 解析：(1)①核磁共振氢谱中只有一种峰，说明该分子中的H原子 水蒸气和二氧化碳(3)合理防止空气中的水和二氧化碳进人 都是等效的，只有1种H原子。CH,一CH,中6个H原子都是等 E装置，彩响测定准瑜性(4)①C。H。0 效的，核磁共振氢谱中只有一种峰，A选：CH,COOH中甲基中的H 0 原子与羧基中的H原子所处化学环境不同.CH,COOH有2种H ②《-C00CH,CH 》CH,C0-CH,(合理即 原子，核磁共振氢谱中有2种蜂，B不选：CH,COOCH1中甲基所处 可) 化学环境不同.甲基H原子不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中 解析：(1)有机物在燃烧过程中，可能燃烧不充分，即有可能产生 有2种峰，C不选：CH,C0CH3中2个甲基连在同一个铜羰基上， C0,而C0能与氧化铜反应生成铜和C02,所以C装置（燃烧管） 6个H原子都是等效的，核磁共振氢谱中只有一种峰，D选。②通 中CO的作用是使有机物充分氧化生成CO,和H,0。(2)无水 过其核磁共振氢谱中的峰信号可以判断有3个信号时，分子结构 氯化钙只吸收水蒸气，而碱石灰可以同时吸收水和二氧化碳，所 为CHCH0H:1个信号时.分子结构为CH,一0CH1。(2)①由 以不能调换位置。(4)①根据D装置质量增加1805，可知 C分子的质谱图，可知C的相对分子质量为90,9.0gC的物质的 n(H,0)=0.1mdl,根据E装置质量增加7.2g,可知n(C02) 9.0g 量为0g厅0.1m,燃烧生成二氧化碳的物质的经为 0.18mol,计算可得n(H)=0.2mol.n(C)=0.18mol,样品有机物 44g·m=0.3ma,生成水的物质的量为 13.2g 5.4g 只含C、H、0三种元素，则(O)= g·maF=0,3ml, 3.00g-0.18mol×12g·ml1-0.2mod×1g·mo1 =0.04mol.即 16g·mo广1 0.1m3,N(H)=0.3mox2 则1个有机物分子中(C)=0,3m叫 6,则 0.1 mol C,H,0原子个数比为9：10：2，该有机物最简式为CgHo02:又 分子中N0)=90-12X3-6=3,放有机物C的分子式为C,H,0,。 知其相对分子质量为150，可确定该样品的分子式为C,Ho02 16 2由红外光谱图可知，样品分子中含有C一0键和C一0一C键. ②C能与NaHCO,溶液发生反应，C一定含有羧基。③有机物C 由此可得出该有机物可能的结构简式为 的分子式为C:H03,含有羧基.C分子的核磁共振氢谱有4种吸 收峰，说明含有4种H原子，蜂而积之比是1：1：1：3，则4种H 0CH C0OCH,CH,、 原子数目为1,1、1,3，则C的结构简式为CH,CH(0H)COOH 专题1真题集川 〉CH,0-CCH: CH,0-CH、 1,D解析：胰岛素的主要成分是蛋白质，故合成结品牛胰岛素研究 0 的物质是蛋白质，答案选D。 2.D解析：“石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜发生置换反 应生成铜，发生了化学变化，A不符合题意：工业上利用“侯氏联 专题突破1 有机物分子式及结构的确定 合制碱法”制备纯碱，二氧化碳，氨气，氯化钠和水发生反应生成 1,B解析：1该经完全燃烧需氧气179,2L(标准状况)，即 的碳酸氢钠品体经加热后分解生成碳酸钠（即纯咸），发生了化学 2.4L:m户8m,由核磁共据氢谱可知，该烃有3种不同化学 179.2L 变化，B不符合题意：C0,转化为淀粉或葡萄糖，有新物质生成，发 生了化学变化，C不符合题意：使用C02跨临界直冷制冰，将水直 环境的氢原子。1molC6H:完全燃烧的耗氧量为9.5mo,A错 接转化为冰，没有新物质生成，只发生了物理变化，没有涉及化学 误：该烃有3种等效氢原子，分子式为C,H:,1mlC,Hz完全燃 变化，D符合题意 烧的耗氧量为8l,B正确：该烃有4种不同化学环境的氢原子， 3.B解析：将2-甲基-1-丙醇和POC1溶于盛在三口烧瓶中的 C错误：该烃有2种不同化学环境的氢原子，D错误 CH,C,中，搅拌，加热回流（反应装置中的球形冷薇管用于回 2.C解析：结构中存在3种不同环境的氢原子，与图2信总描述不 流)，制备产物，A正确：产生的HC可用NOH溶液吸收，但要防 符，A错误：相对分子质量为90，存在羧基，羟基，碳氢单键、碳碳 止倒吸.导气管不能直接插人NOH溶液中，B错误：分液收巢 单键和碳氧单键，且有4种不同化学环境的氢原子，但氢原子个数 CHC2层需用到分液漏斗，振摇时需将分液漏斗倒转过来，C正 比（吸收峰面积）为1：2：2：1，B错误：相对分子质量为90，存在 确：森馏时需要用温度计控制温度，冷凝水从下口进、上口出， 骏基，羟基、碳氢单键，碳碳单键和碳氧单键，且有4种不同化学环 D正确 境的氢原子，且峰而积之比为1：1：1：3，C正确：含酯基和羟4.B解析：操作「中为减少能耗，减少米甲酸的溶解损失，溶解所 选择性必修第三册·SJ学霸04