内容正文:
课时精练(七) 模拟和表征有机化合物分子结构——基于模型和图谱的探索
1.下列关于分子结构模型的说法正确的是( )
A.分子结构模型只能表示有机化合物的分子结构
B.分子结构模型可直观展现分子的空间结构
C.分子结构模型中的球体大小相等
D.分子结构模型展现的是分子的二维空间的结构特点
B [分子结构模型可以表示有机化合物和无机化合物的分子结构,A项错误;分子结构模型展现的是分子的三维空间的结构特点,B项正确、D项错误;分子结构模型中代表不同原子的球体大小不相等,C错误。]
2.下列叙述正确的是( )
A.乙炔分子的空间填充模型为
B.溴乙烷的电子式为
C.2氯丙烷的结构简式为CH3CHClCH3
D.丙烯的键线式为
C [乙炔为直线形分子,即2个碳原子和2个氢原子在一条直线上,其空间填充模型为,A项错误;溴乙烷的电子式为,B项错误;为2丁烯,丙烯的键线式为,D项错误。]
3.某有机物的结构简式为CH3C(CH3)3,下列有关说法错误的是( )
A.该有机物有两种同分异构体(不包含自身)
B.该有机物与2甲基丙烷互为同系物
C.该有机物的核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为1∶1∶1∶1
D.该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰
C [该有机物有两种同分异构体(不包含自身),分别为正戊烷和异戊烷,A项正确;该有机物与2甲基丙烷()结构相似,分子组成相差一个CH2原子团,二者互为同系物,B项正确;该有机物中四个甲基连接在同一个碳原子上,所有氢原子所处的化学环境相同,因此该有机物的核磁共振氢谱图中只有一组信号峰,C项错误、D项正确。 ]
4.下列化合物中存在顺反异构的是( )
A.CH2==CHCl
B.CH2==CCl2
C.CH3CH==CHCH2CH3
D.(CH3)2C===CHCH3
C [A项,该有机物分子中一个双键碳原子所连的原子相同,故该有机物不存在顺反异构;B项,该有机物分子中每个双键碳原子连有的两个原子均相同,故该有机物不存在顺反异构;C项,该有机物分子中一个双键碳原子所连的原子和基团分别是—H和—CH3,另一双键碳原子所连的原子和基团分别是—H和—CH2CH3,存在顺反异构;D项,该有机物分子中一个双键碳原子连有两个甲基,故该有机物不存在顺反异构。]
5.下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是( )
A.HCHO B.CH3OH
C.HCOOH D.CH3COOCH3
A [甲醛的结构为,其分子中只有一种化学环境的氢原子,而CH3OH、HCOOH、CH3COOCH3分子中均有两种氢原子。]
6.医学上在对抗癌物质的研究中发现具有抗癌作用,而没有抗癌作用。下列叙述正确的是( )
A.二者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的四面体结构
B.二者互为同分异构体,都是以Pt原子为中心的平面结构
C.二者为同一物质,都是以Pt原子为中心的四面体结构
D.二者为同一物质,都是以Pt原子为中心的平面结构
B [二者分子式相同,性质不同,故结构不同,互为同分异构体。如果它们是四面体结构则为同一种物质,又因为二者性质不同,故它们均为平面结构。]
7.下列说法正确的是( )
A.红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
B.的核磁共振氢谱图中有7组信号峰
C.二甲苯的核磁共振氢谱图中只有两组信号峰且峰面积之比为3∶2
D.核磁共振氢谱和红外光谱都可用于分析有机物的结构
D [红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类,不能确定有机物所含官能团的数目,A项错误;该有机物中3个乙基连接在同一个C原子上,这个碳原子上还连有一个氢原子,乙基中有2种不同化学环境的氢原子,故该有机物的核磁共振氢谱图中共有3组信号峰,B项错误;二甲苯存在3种同分异构体,即邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,在核磁共振氢谱图中,邻二甲苯存在3组信号峰,间二甲苯存在4组信号峰,对二甲苯存在2组信号峰且峰面积之比为3∶2,C项错误;核磁共振氢谱和红外光谱都可用于分析有机物的结构,D项正确。]
8.如图是某有机物的填充模型,有关该有机物的推断不正确的是( )
A.分子中可能含有羟基
B.分子中可能含有羧基
C.分子中可能含有氨基
D.该物质的分子式可能为C3H6O3
C [由填充模型可知该有机物的结构简式为HOCH2CH2COOH。]
9.下列说法正确的是( )
A.红外光谱只能检测化学键,不能检测官能团
B.核磁共振氢谱显示二甲苯只有3组吸收峰且峰面积比为3∶1∶1
C.煤是由苯和甲苯等有机物和无机物组成的混合物
D.石油中含有碳原子数为1~4的烷烃
D [红外光谱可检测有机物结构中的化学键和官能团,A项错误;二甲苯存在3种同分异构体,即邻、间、对3种二甲苯,其中对二甲苯存在2组吸收峰,且峰面积比为3∶2,邻二甲苯存在3组吸收峰,且峰面积之比为3∶1∶1,间二甲苯存在4组吸收峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1,B项错误;煤是由有机物和少量无机物组成的复杂的混合物,主要含有C,苯和甲苯等有机物是煤干馏的产物,C项错误;石油是由各种烷烃、环烷烃、芳香烃等组成的混合物,石油中含有碳原子数为1~4的烷烃,D项正确。]
10.下列表示不正确的是( )
A.羟基的电子式:
B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯原子的结构示意图:
D.NH3分子的球棍模型:
B [A中羟基的电子式正确;乙烯的结构简式为CH2==CH2,B项错误;氯原子的核电荷数为17,核外有17个电子,分三层排布,由内至外每层的电子数为2、8、7,C项正确;题图为氨分子的球棍模型,D项正确。]
11.(2022·黑龙江鹤岗期末考试)某有机物的实验式为C2H6O,其核磁共振氢谱图如图所示。
请写出该有机物的结构简式:_____________。
解析: 由该有机物的实验式可知,其所含碳原子均为饱和碳原子,故其可能为醇或醚,而由核磁共振氢谱图中的信息可知,该有机物中只含一种化学环境的H原子,则其结构简式为CH3OCH3。
答案: CH3OCH3
12.某芳香烃A的质谱图如图所示:
(1)A的名称为________。
(2)A的一氯代物共有________种。
(3)A分子中最多有________个原子共平面。
(4)已知9.2 g A在足量O2中充分燃烧,混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重____g和________g。
(5)A分子的核磁共振氢谱有________组峰,峰面积之比为________。
解析: (1)根据A为芳香烃,其最大的质荷比为92,可知该芳香烃的相对分子质量为92,即芳香烃A为甲苯()。(2)甲苯苯环上和甲基上的一氯代物分别为3种和1种,即甲苯的一氯代物共有4种。(3)甲苯分子中最多有13个原子共平面。(4)9.2 g甲苯的物质的量为0.1 mol,完全燃烧后生成0.4 mol水和0.7 mol CO2,其质量分别为7.2 g和30.8 g。(5)甲苯分子中含有4种不同化学环境的氢原子,其核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比为1∶2∶2∶3。
答案: (1)甲苯 (2)4 (3)13 (4)7.2 30.8
(5)4 1∶2∶2∶3
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