第3章 第2节 有机化合物结构的测定（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第三册（鲁科版）

1．(2025·上海浦东期末)可以用分液漏斗分离的一组混合物是(　　) A．乙醇和水　　　　　 B．乙酸乙酯和乙酸 C．溴乙烷和水 D．乙醛和乙酸 解析　乙醇和水互溶，乙酸乙酯和乙酸互溶，乙醛和乙酸互溶，均不分层，故A、B、D不符合题意；溴乙烷和水互不相溶，分层，故C符合题意。 答案　C 2．烃分子中若含有碳碳双键、碳碳三键或环状结构，氢原子数就会相应减少，分子就不饱和，即该分子具有一定的“不饱和度”。不饱和度＝双键数＋环数＋三键数×2，则有机物的不饱和度为(　　) A．8　　　　 B．7 C．6　　　　 D．5 解析　该有机物分子中含有四个碳碳双键、一个碳碳三键、两个环，故该有机物分子的不饱和度为8。 答案　A 3．现代化学测定有机化合物组成及结构的分析方法较多。下列有关说法错误的是(　　) A．元素分析仪不仅可以测出试样中常见的组成元素及含量，还可以测定其分子的空间结构 B．的核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为2∶4∶4∶1∶3 C．通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯 D．质谱法和红外光谱法可分别确定有机物的相对分子质量和化学键或基团类别 解析　元素分析仪可对物质中的元素及含量进行定量分析，但无法确定有机化合物的空间结构，故A错误；的核磁共振氢谱中有5组峰，峰面积之比为2∶4∶4∶1∶3，故B正确；红外光谱可确定物质中的某些化学键或官能团，乙醇和乙酸乙酯中的官能团不同，则通过红外光谱分析可以区分乙醇和乙酸乙酯，故C正确；质谱法可以测定有机化合物的相对分子质量，红外光谱法可以测定有机化合物分子中的某些化学键或官能团，两者均属于测定有机化合物组成和结构的现代分析法，故D正确。 答案　A 4．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　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。 答案　A 5．某有机物X对氢气的相对密度为30，分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧，X可与碳酸氢钠反应。下列关于X的说法错误的是(　　) A．X的相对分子质量为60 B．X的分子式为C2H4O2 C．X的结构简式为CH3COOH D．X有3种同分异构体 解析　有机物X对氢气的相对密度为30，则该有机物的相对分子质量为60，A正确；分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧，则C的个数为＝2，H的个数为≈4，O的个数为＝2，故X的分子式为C2H4O2，B正确；X的分子式为C2H4O2，且X可以和NaHCO3反应，故X的结构简式为CH3COOH，C正确；X是CH3COOH，其同分异构体有HCOOCH3、CH2OHCHO，共2种，D错误。 答案　D 6．(2025·扬州期中)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　) 选项 实验操作和现象 实验结论 A 氯乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未见白色沉淀 说明氯乙烷未发生水解 B 向银氨溶液中加入有机物A，水浴加热，试管中出现光亮的银镜 有机物A属于醛 C 向装有苯酚钠溶液的试管中滴入少量稀盐酸，溶液变浑浊 苯酚的酸性弱于盐酸 D 将甲烷与足量的Cl2在光照下充分反应，向混合气体中滴入紫色石蕊溶液，振荡，紫色石蕊溶液先变红后褪色 产物一氯甲烷显酸性 解析　卤代烃水解后在酸性溶液中检验卤素离子，水解后没有先加硝酸至酸性，不能证明氯乙烷未发生水解，故A错误；向银氨溶液中加入有机物A，水浴加热，试管中出现光亮的银镜，说明该物质中含有醛基，但该有机物不一定是醛，有可能含有甲酸酯基，故B错误；向装有苯酚钠溶液的试管中滴入少量稀盐酸，溶液变浑浊，说明生成了苯酚，即发生强酸制取弱酸的反应，因此说明苯酚的酸性弱于盐酸，故C正确；甲烷的氯代产物不具有酸性，故D错误。 答案　C 7．某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列说法正确的是(　　) A．该化合物仅含碳、氢两种元素 B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶8 C．无法确定该化合物是否含有氧元素 D．该化合物中一定含有氧元素 解析　经计算，n(CO2)＝＝0.2 mol，n(H2O)＝＝0.4 mol，即6.4 g的化合物中，含0.2 mol C,0.8 mol H，即2.4 g C，0.8 g H，则该化合物含有(6.4－2.4－0.8)g O，即3.2 g O，则氧元素的物质的量为＝0.2 mol，所以6.4 g的化合物含0.2 mol C，0.8 mol H,0.2 mol O。根据上述分析知，A错误；碳、氢原子的个数比等于其元素的物质的量之比，即0.2 mol∶0.8 mol＝1∶4，B错误；根据上述分析知，6.4 g的化合物中含有0.2 mol O，C错误；根据上述分析知，该化合物中含有氧元素，D正确。 答案　D 8．化学式为C4H8O3的有机物在浓硫酸存在下加热时有如下性质： ①能分别与CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应； ②能脱水生成一种能使溴水褪色的物质，此物质只存在一种结构简式； ③分子内能脱水生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。 则C4H8O3的结构简式为(　　) A．HOCH2COOCH2CH3 B．CH3CH(OH)CH2COOH C．HOCH2CH2CH2COOH D．CH3CH2CH(OH)COOH 解析　该有机物能够和CH3CH2OH及CH3COOH发生酯化反应，说明其分子内含有—COOH和—OH。能够脱水生成使溴水褪色的物质，再结合C4H8O3的不饱和度，说明此生成物中含有键，即和—OH相连的碳原子的邻位碳原子上必定有H原子。该有机物能够发生分子内脱水反应生成分子式为C4H6O2的五元环状化合物，则生成的五元环的结点为四个C原子和一个O原子，所以该有机物应为直链状，即HOCH2CH2CH2COOH。 答案　C 9．(双选)6.8 g X完全燃烧生成3.6 g H2O和8.96 L(标准状况)CO2。X的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1。X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱图与红外光谱如图。下列关于X的叙述正确的是(　　) A．X的相对分子质量为136 B．X分子中含有的官能团的名称为醚键、羰基 C．符合题中X分子结构特征的有机化合物有1种 D．X分子中所有的原子在同一个平面上 解析　由题图甲可知X的相对分子质量为136，故A正确；6.8 g X的物质的量为0.05 mol，完全燃烧生成3.6 gH2O和标准状况下8.96 LCO2，则X分子中含有8个氢原子、8个碳原子，令X的分子式为C8H8Ok，则12×8＋8＋16k＝136，解得k＝2，X的分子式为C8H8O2，X的核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为3∶2∶2∶1，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，还含有C===O、C—O—C、、C—H，则X的结构简式为，含酯基，而不是醚键、羰基，故B错误、C正确；X分子中含甲基，所有原子不可能在同一平面上，故D错误。 答案　AC 10．(双选)我国科学家研发特殊催化剂，在温和条件下发生反应(如图)。下列说法错误的是(　　) A．该反应属于取代反应 B．M、N中均最多有8个碳原子共平面 C．氨硼烷(H3B·NH3)中B与N的杂化方式依次是sp2、sp3 D．有机物N的不饱和度Ω＝5 解析　硝基被还原生成氨基，所以该反应为还原反应，故A错误；苯环上所有原子共平面，乙烯中所有原子共平面，单键可以旋转，所以M、N中均最多有8个碳原子共平面，故B正确；氨硼烷中B、N原子价层电子对数都是4，B与N的杂化方式都是sp3，故C错误；苯环的不饱和度是4，双键的不饱和度是1，该分子中含有苯环和一个碳碳双键，所以有机物N的不饱和度是5，故D正确。 答案　AC 11．某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240，其中碳元素的质量分数为80.0%，氧元素的质量分数是氢元素的2倍，分子中含有2个苯环，每个苯环上都只有一个取代基，且取代基上无支链。A在稀酸中加热时发生水解反应得到B和C，C的相对分子质量为108。 (1)A的分子式为________________。 (2)C的结构简式为________________。 (3)B的结构简式为________________。 (4)B的同分异构体中，有一类属于酯，且苯环上的一氯取代物只有2种，则其可能的结构简式有________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ (请写4种)。 解析　A分子中碳原子数为＝16，氧原子数为＝2，氢原子数为＝16，所以A的分子式为C16H16O2。因为A在稀酸中加热发生水解，故A是酯类，C的结构中有苯环且相对分子质量为108，则C必不含羧基，结合A的结构特点，则可推出C为，B为。B的同分异构体中属于酯，且苯环上的一氯代物只有2种的结构简式有：、、、、 答案　(1)C16H16O2 (任写4种) 12．有机化合物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精，是我国批准使用的香料产品，其沸点为148 ℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机化合物M，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机化合物M的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 步骤二：确定M的实验式和分子式。 (1)利用元素分析仪测得有机化合物M中碳的质量分数为54.5%，氢的质量分数为9.1%。 ①M的实验式为________。 ②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为________，分子式为________。 步骤三：确定M结构简式。 (2)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图甲所示，图中峰面积之比为1∶3∶1∶3；利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图乙所示。 M中官能团的名称为________，M的结构简式为________(填键线式)。 (3)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式：____________________________ _______________________________________________。 解析　(1)①计算该有机化合物中氧元素的质量分数：w(O)＝100%－54.5%－9.1%＝36.4%，分子内各元素原子的个数比N(C)∶N∶N＝∶∶≈2∶4∶1，则M的实验式为C2H4O。②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则M的相对分子质量为2×44＝88，设分子式为C2nH4nOn，则44n＝88，n＝2，则分子式为C4H8O2。 (2)根据核磁共振氢谱图中有4组峰，且峰面积之比为1∶3∶1∶3，可知M分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为1∶3∶1∶3，结合红外光谱图可知M分子中含有C—H、H—O、C===O，其结构简式为，所含官能团为羟基、羰基，其键线式为。 (3)含有酯基的M的同分异构体的结构简式为CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2、CH3CH2COOCH3。 答案　(1)①C2H4O　②88　C4H8O2 (2)羟基、羰基　 CH3COOCH2CH3、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH2、CH3CH2COOCH3(任写2种即可) 13. 含苯环的酯类化合物A、B互为同分异构体，相同状况下，A、B的蒸气对氢气的相对密度均是97，分子中C、H原子个数相同，且C、H原子个数之和是氧原子数的5倍。 已知：各有机化合物间存在如下转化关系： 其中C能发生银镜反应，F经连续氧化可生成C；C与D是相对分子质量相同的不同类有机化合物。 (1)A的分子式是__________。 (2)E中所含官能团的名称是______；完全燃烧时，1 mol D与1 mol______(填字母)的耗氧量相同。 a．C3H6O3 b．C3H8O c．C2H4 d．C2H6O2 (3)写出水杨酸与小苏打反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 写出C与F反应的化学方程式：_______________________________________________。 (4)同时符合下列要求的同分异构体有____种。 ①与A互为同分异构体； ②能发生水解反应； ③苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有1种。 (5)上述(4)中的一种有机化合物X还能发生银镜反应，写出其结构简式：________________________________________________________________________。 解析　A、B的蒸气对氢气的相对密度均是97，则A、B的相对分子质量均是194，分子中C、H原子个数相同，且C、H原子总数是氧原子数的5倍，则分子式一定是C10H10O4，结合转化关系可知，C是甲酸，D为乙醇，F经连续氧化可生成C，所以F是甲醇，则E是CH3COOH。根据上述推断可知A是，B是。 (2)E的结构简式是CH3COOH，分子中含有的官能团名称为羧基。D是乙醇，完全燃烧反应的化学方程式为CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O，完全燃烧1 mol乙醇消耗氧气的物质的量是3 mol；1 mol C3H6O3完全燃烧消耗3 mol O2，a符合题意；1 mol C3H8O完全燃烧消耗4.5 mol O2，b不符合题意；1 mol C2H4完全燃烧消耗3 mol O2，c符合题意；1 mol C2H6O2完全燃烧消耗2.5 mol O2，d不符合题意。 (4)与A互为同分异构体，可以水解说明含有酯基，苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有1种，证明苯环上的氢原子等效，这样的A的同分异构体有、、，故共有3种同分异构体。 (5)上述(4)中的一种有机化合物X还能发生银镜反应，则该有机化合物中含有醛基，其结构简式为。 答案　(1)C10H10O4　(2)羧基　ac (3) ＋NaHCO3―→＋CO2↑＋H2O CH3OH＋HCOOHHCOOCH3＋H2O (4)3　(5) 学科网（北京）股份有限公司 $