1.2 科学家怎样研究有机物 第2课时（分层作业）化学苏教版选择性必修3

第二单元 科学家怎样研究有机物 第2课时 有机化合物组成和结构的研究 分层作业 1．（2025·河北省沧州市下学期期中）用下列仪器分别检测1－己烯和环己烷，结果基本相同的是 A．红外光谱仪 B．元素分析仪 C．X射线衍射仪 D．核磁共振仪 2．（2025·江苏省连云港市期中）下列有机物分子在核磁共振氢谱中只有一组峰的是 A．HCHO B．CH3OH C．HCOOH D．CH3COOCH3 3．（2026·江苏省徐州市期中）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别CH3CH2COOH和CH3COOCH3 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，可推断其分子式为C5H12 4．（2025·江苏省扬州市高邮市期中）某有机化合物样品的质谱、核磁共振氢谱分别如图所示，则该有机化合物可能是 A．CH3OCH3 B．CH3CH2CHO C．CH3OCH3 D．CH3CH2CH2CH3 5．（2025·江苏省连云港市期中）图1和图2是分子式为C2H6O的两种有机化合物的核磁共振氢谱图。下列说法错误的是 A．图1只有一种化学环境的氢原子 B．图2的结构简式为二甲醚 C．图2所代表有机物中不同化学环境氢原子个数比为1∶2∶3 D．图1和图2所代表有机物互为同分异构体 6．（2025·江苏省常州市期末）下列有关研究青蒿素的实验说法不正确的是 A．通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B．通过元素分析仪可确定青蒿素的元素组成 C．通过核磁共振氢谱可确定青蒿素的分子式 D．通过X射线衍射可确定青蒿素的分子结构 7．（2025·广东省湛江市下学期期末）下列有关现代分析仪器的说法不正确的是 A．通过X射线衍射仪可以测定晶体结构 B．通过核磁共振仪可确定有机化合物的实验式 C．通过质谱仪可快速、精准测定有机化合物的相对分子质量 D．通过红外光谱仪可获得有机化合物分子中含有的化学键或官能团信息 8．（2025·天津市南开区下学期期末）下列物质的核磁共振氢谱图中，有四组峰的是 A．CH3CH2COCH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2Cl C．CH3CH(CH3)2 D． 9．（2025·广东省高州市下学期阶段性考试）某有机物A的分子式为C4H10O，其红外光谱如图所示，则A的结构简式为 A．(CH3)2CHOCH3 B．CH3OCH2CH2CH3 C．CH3CH2OCH2CH3 D．CH3CH2CH2CH2OH 10．（2025·天津市河北区下学期期末）有机化合物A的质谱图如图1所示，其核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式可能为 A．CH3CH2OH B．CH3CHO C．HCOOH D．CH3CH2CH2COOH 11．（2025·天津市西青区下学期期末）3.0 g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。下列说法不正确的是 A．该有机化合物中只含有碳元素和氢元素 B．该有机化合物中一定含有氧元素 C．该有机化合物的分子式可能是C2H4O2 D．该有机化合物分子中碳原子数与氢原子数之比一定是1∶2 12．（2025·江苏省南京市期中联考）某化学小组为测定某有机物样品G的组成和结构，设计如图实验装置。 回答下列问题： （1）装置F中碱石灰的作用是_______________________________。 （2）若准确称取2.2 g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，装置D质量增加1．8 g，U形管E质量增加4．4 g。G的实验式为____________。又知样品G的质谱图如图所示，则G的分子式为____________。 （3）实验测得G的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为________________。 13．（2024·广东省茂名市高州市期中）精细化学品Z是X与反应的主产物，X→Z的反应机理如下： ＋HBr―→＋Br－―→ X Y Z 下列说法正确的是 A．X和Z中均含有手性碳原子 B．X、Z中均含有两种官能团 C．X、Z均能使溴的CCl4溶液褪色 D．X与HBr反应有副产物生成 14．已知CH4与Cl2反应的产物中除CH3Cl外，还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4。下列关于生成CH2Cl2的过程中，可能出现的是 A．2Cl·＋CH4―→2HCl＋·CH2 B．·CH2Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋Cl· C．·CH2Cl＋Cl―→CH2Cl2 D．CH3Cl＋HClCH2Cl2＋H2 15．（2025·河南省新乡市下学期期中）某同学设计了如图所示装置(加热仪器略)测定有机物M的实验式。 已知：实验前装置中样品M的质量为2.9 g，实验后(M完全反应)测得装置C增重2.7 g(产生的水全部被吸收)，装置E增重6.6 g。下列说法错误的是 A．M中含有氧元素 B．M中可能含有碳碳三键 C．去掉CuO，测得的含碳量偏低 D．M的分子式可能为C6H12O2 16．（2025·江苏省苏州市园区星海中学8月模拟）下列化合物中，核磁共振氢谱(探测不同化学环境氢的种类)只出现两组峰面积(代表不同种氢的个数比)之比是3∶1的是 A． B． C． D． 17．（2025·广东省深圳市下学期期中）已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下： 下列有关说法正确的是 A．图甲为质谱图，图丙为红外光谱图 B．图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31 C．由图甲可知该有机物分子中有2种不同的氢原子，且个数比为3∶1 D．有机化合物A的结构简式为CH3CH2OH 18．（2025·江苏省徐州市期中）按下图实验装置(部分装置略)对有机样品CxHyOz进行元素分析。2.36 g样品完全灼烧并将所有气体产物充分吸收后，c管增重1.08 g、d管增重3.52 g。质谱法测得该有机物的相对分子质量为118。下列说法正确的是 A．先通入氧气，再先后点燃a、b处煤气灯 B．c中使用碱石灰吸收反应产生的CO2 C．若撤去CuO可能导致测得CxHyOz中x∶y值偏大 D．该有机物的分子式为C4H6O4 19．（2025·江苏省宿迁市期中）有机物结构的确定是应用于生产生活的前提，某实验小组针对某未知有机物做了如下实验，以确定其结构。 第1步：实验式的确定 如图所示装置是用燃烧法确定有机物实验式的装置。回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______________，装置B的作用是___________________________________。 （2）D和E中的试剂不可调换，理由是___________________________________。 （3）若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取1.48 g样品，经充分反应后，装置D质量增加1．80 g，装置E质量增加3.52 g。则该有机物的最简式为__________。 第2步：分子式的确定 （4）通过对样品进行分析，得到如图三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的分子式为__________。 第3步：结构式的确定 （5）分析图谱知，该有机物的结构简式为_______________。 （6）该实验装置可能会产生误差，造成含氧量测定值偏低，改进方法是____________________________ _____________________________。 20．（2025·江苏省无锡市期中）将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的H2O和8.96 L(标准状况)的CO2，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、核磁共振氢谱与红外光谱如图，下列关于X的叙述正确的是 A．化合物X的分子式为C8H10O2 B．由核磁共振氢谱可知，X分子中有3种不同化学环境的氢原子 C．符合题中X分子核磁共振氢谱、红外光谱的有机物有1种 D．X分子中所有的原子在同一个平面上 21．1，3－丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。 下列关于该过程的叙述错误的是 A．1，3－丁二烯所有原子可在同一平面内 B．反应过程中，首先是Br－进攻1，3－丁二烯的不饱和碳原子，然后Br＋再进攻 C．有机物M的1H核磁共振谱图中有四组峰，峰面积之比为2∶1∶1∶2 D．(aq)转化为(aq)的反应为放热反应 22．（2025·安徽省滁州市期中）元素分析是有机化合物的表征手段之一。化学上常用燃烧法确定有机物的组成。某兴趣小组利用下图装置通过燃烧法确定有机物A(CxHyOz)的分子式并分析A的分子结构。 回答下列问题： （1）燃烧管中CuO的作用是_____________________________________________________。实验时先点燃____(填“a”或“b”)处煤气灯，实验结束后先熄灭____(填“a”或“b”)处煤气灯。从定量准确测定的角度去考虑，该装置应怎样进一步改进______________________________________________________。 （2）若样品A质量为13.6 g，经充分燃烧后，装置c质量增加7.2 g，装置d质量增加35.2 g，则该有机物的实验式为__________。 （3）A的质谱图如下，则该有机物的分子式为__________。 （4）分析该物质的红外光谱，A分子结构中含有甲基、酯基、等基团，则A的结构简式为___________________。A的芳香酯类同分异构体有______种(不包括A，不含立体异构)，A的羧酸类同分异构体中，核磁共振氢谱为1∶2∶2∶3的结构简式为__________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 科学家怎样研究有机物 第2课时 有机化合物组成和结构的研究 分层作业 1．（2025·河北省沧州市下学期期中）用下列仪器分别检测1－己烯和环己烷，结果基本相同的是 A．红外光谱仪 B．元素分析仪 C．X射线衍射仪 D．核磁共振仪 【答案】B 【解析】1－己烯(C6H12)含双键，环己烷(C6H12)为环状烷烃，分子式相同但结构不同。 A项，红外光谱仪通过官能团特征峰区分物质，双键的存在使两者光谱不同，不符合题意；B项，元素分析仪仅检测元素种类和含量，两者均为C、H且比例相同，结果一致，符合题意；C项，X射线衍射仪依赖晶体结构，若两者均非晶体或结构差异大，结果不同，不符合题意；D项，核磁共振仪反映氢原子化学环境，两者氢分布差异导致谱图不同，不符合题意。 2．（2025·江苏省连云港市期中）下列有机物分子在核磁共振氢谱中只有一组峰的是 A．HCHO B．CH3OH C．HCOOH D．CH3COOCH3 【答案】A 【解析】A项，HCHO()分子中两个氢原子位置等效，H原子只有1种，符合题意；B项，CH3OH含有2种不同化学环境的H原子，有机物分子在核磁共振氢谱有两组峰，不符合题意；C项，HCOOH含有2种不同化学环境的H原子，有机物分子在核磁共振氢谱有两组峰，不符合题意；D项，CH3COOCH3分子中含有2种不同化学环境的H原子，有机物分子在核磁共振氢谱有两组峰，不符合题意。 3．（2026·江苏省徐州市期中）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别CH3CH2COOH和CH3COOCH3 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，可推断其分子式为C5H12 【答案】A 【解析】A项，李比希法通过燃烧有机物测定碳、氢含量，可确定实验式(最简式)，正确；B项，核磁共振氢谱中，丙酸(CH3CH2COOH)有3种氢环境，乙酸甲酯(CH3COOCH3)有2种氢环境，可通过峰数目区分，错误；C项，红外光谱用于检测官能团和化学键，元素组成需通过元素分析或质谱确定，错误；D项，相对分子质量72的有机物可能为C5H12，但也可能是C4H8O、C3H4O2等，无法唯一确定分子式，错误。 4．（2025·江苏省扬州市高邮市期中）某有机化合物样品的质谱、核磁共振氢谱分别如图所示，则该有机化合物可能是 A．CH3OCH3 B．CH3CH2CHO C．CH3OCH3 D．CH3CH2CH2CH3 【答案】C 【解析】由质谱图可知该有机物的相对分子质量为58，由核磁共振氢谱图可知分子中所有氢原子的位置相同。 A项，CH3OCH3相对分子质量为46，错误；B项，CH3CH2CHO分子中氢原子的位置有3种，错误；C项，CH3OCH3相对分子质量为58，分子中所有氢原子的位置相同，正确；D项，CH3CH2CH2CH3相对分子质量为58，分子氢原子的位置有两种，错误。 5．（2025·江苏省连云港市期中）图1和图2是分子式为C2H6O的两种有机化合物的核磁共振氢谱图。下列说法错误的是 A．图1只有一种化学环境的氢原子 B．图2的结构简式为二甲醚 C．图2所代表有机物中不同化学环境氢原子个数比为1∶2∶3 D．图1和图2所代表有机物互为同分异构体 【答案】B 【解析】A项，由图可知有机物中只有一种化学环境的氢原子，正确；B项，图2有三个峰，峰面积之比为1∶2∶3，可推知其结构简式为CH3CH2OH，为乙醇而不是二甲醚，错误；C项，图2有三个峰，峰面积之比为1∶2∶3，正确；D项，图1为二甲醚、图2为乙酸，二者互为同分异构体，正确。 6．（2025·江苏省常州市期末）下列有关研究青蒿素的实验说法不正确的是 A．通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B．通过元素分析仪可确定青蒿素的元素组成 C．通过核磁共振氢谱可确定青蒿素的分子式 D．通过X射线衍射可确定青蒿素的分子结构 【答案】C 【解析】A项，某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法叫萃取，正确；B项，元素分析仪可确定青蒿素中是否含有C、H、O等元素，正确；C项，通过核磁共振氢谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素分子的分子式，错误；D项，晶体中粒子的排列是有规律的，通过X射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，因此X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构从而确定青蒿素的分子结构，正确。 7．（2025·广东省湛江市下学期期末）下列有关现代分析仪器的说法不正确的是 A．通过X射线衍射仪可以测定晶体结构 B．通过核磁共振仪可确定有机化合物的实验式 C．通过质谱仪可快速、精准测定有机化合物的相对分子质量 D．通过红外光谱仪可获得有机化合物分子中含有的化学键或官能团信息 【答案】B 【解析】A项，X射线衍射仪用于测定晶体结构，正确；B项，核磁共振仪主要用于确定分子中氢原子种类及比例等信息，无法直接确定有机物的实验式，需要结合其他方法，错误；C项，质谱仪可快速、精确测定有机物的相对分子质量，正确；D项，红外光谱仪可确定有机物中化学键或官能团信息，正确。 8．（2025·天津市南开区下学期期末）下列物质的核磁共振氢谱图中，有四组峰的是 A．CH3CH2COCH2CH3 B．CH3CH2CH2CH2Cl C．CH3CH(CH3)2 D． 【答案】B 【解析】A项，CH3CH2COCH2CH3结构中有2种环境不同的H，核磁共振氢谱图中有2组峰，错误；B项，CH3CH2CH2CH2Cl结构中有4种环境不同的H，核磁共振氢谱图中有四组峰，正确；C项，CH3CH(CH3)2结构中有2种环境不同的H，核磁共振氢谱图中有2组峰，错误；D项，结构中有5种环境不同的H，核磁共振氢谱图中有5组峰，错误。 9．（2025·广东省高州市下学期阶段性考试）某有机物A的分子式为C4H10O，其红外光谱如图所示，则A的结构简式为 A．(CH3)2CHOCH3 B．CH3OCH2CH2CH3 C．CH3CH2OCH2CH3 D．CH3CH2CH2CH2OH 【答案】C 【解析】红外光谱图中显示存在对称的－CH3、对称的－CH2－、醚键可得分子的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故选C项。 10．（2025·天津市河北区下学期期末）有机化合物A的质谱图如图1所示，其核磁共振氢谱图如图2所示，则A的结构简式可能为 A．CH3CH2OH B．CH3CHO C．HCOOH D．CH3CH2CH2COOH 【答案】A 【解析】根据题图可知，该有机化合物A的最大质荷比为46，则A的相对分子质量为46；根据核磁共振氢谱图可知，A分子的核磁共振氢谱有3组吸收峰，则其分子中有3种H原子。 A项，CH3CH2OH的相对分子质量为46，分子中有3种H原子，符合题意；B项，CH3CHO的相对分子质量为44，分子中有2种H原子，不符合题意；C项，HCOOH的相对分子质量为46，分子中有2种H原子，不符合题意；D项，CH3CH2CH2COOH的相对分子质量为88，分子中有4种H原子，不符合题意。 11．（2025·天津市西青区下学期期末）3.0 g某有机化合物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。下列说法不正确的是 A．该有机化合物中只含有碳元素和氢元素 B．该有机化合物中一定含有氧元素 C．该有机化合物的分子式可能是C2H4O2 D．该有机化合物分子中碳原子数与氢原子数之比一定是1∶2 【答案】A 【解析】根据已知条件，该有机物完全燃烧生成4.4 g CO2，根据质量守恒定律，该有机物中含有×12 g·mol－1＝1.2g碳，同理该有机物中含有×1 g·mol－1×2＝0.2 g氢，在有机物质量中该有机物中C、H两种元素质量和(1.2 g＋0.2 g＝1.4 g)并不等于有机物总质量(3.0 g)，说明该有机物中还含有氧原子，据此分析。 A项，根据分析，该有机物中除含有碳、氢两种元素外，还含有氧元素，错误；B项，根据分析，该有机物中C、H两种元素质量和并不等于有机物总质量，说明该有机物中还含有O元素，正确；C项，根据有机物中各元素质量可得，该有机物的实验式为CH2O，则该有机物的分子式可能为C2H4O2，正确；D项，根据有机物中各原子的物质的量之比等于原子的个数之比，则有机物中碳原子数与氢原子数比为∶＝1∶2，正确。 12．（2025·江苏省南京市期中联考）某化学小组为测定某有机物样品G的组成和结构，设计如图实验装置。 回答下列问题： （1）装置F中碱石灰的作用是_______________________________。 （2）若准确称取2.2 g样品G(只含C、H、O三种元素)，经充分燃烧后(CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O)，装置D质量增加1．8 g，U形管E质量增加4．4 g。G的实验式为____________。又知样品G的质谱图如图所示，则G的分子式为____________。 （3）实验测得G的水溶液呈酸性，且结构中不含支链，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为________________。 【答案】（1）吸收空气中的H2O和CO2 （2）C2H4O C4H8O2 （3）3∶2∶2∶1 【解析】A装置制备氧气，实验开始之前，先用A中产生的氧气将装置中的空气排干净；B装置的作用是干燥氧气；氧气进入C装置中，有机物与氧气反应，CuO的作用是确保有机物充分氧化，最终生成CO2和H2O；D装置的作用是吸收有机物与氧气反应生成的水蒸气；E装置的作用是吸收有机物与氧气反应生成的CO2；F装置的作用是防止外界空气中的H2O和CO2进入E装置，由此作答。 （1）由以上分析可知，F装置的作用是防止外界空气中的H2O和CO2；（2）装置D质量增加1.8 g，说明生成水的质量为1.8 g，则H原子的物质的量为×2＝0.2 mol，质量为0.2 g；U形管E质量增加4.4 g，说明生成CO2的质量为4.4 g，则C原子的物质的量为＝0.1 mol，C原子的质量为1.2 g；样品G只含C、H、O三种元素，根据质量守恒，氧原子质量为2.2 g－0.2 g－1.2 g＝0.8 g，O原子的物质的量为0.05 mol，C、H、O原子个数之比为0.1 mol∶0.2 mol∶0.05 mol＝2∶4∶1，有机物G的实验式为C2H4O；由于G的相对分子质量为88，故有机物G的分子式为C4H8O2；（3）若该有机物的水溶液呈酸性，说明含有羧基，结构中不含支链，则该有机物的结构简式为CH3CH2CH2COOH，则其核磁共振氢谱图中的峰面积之比为3∶2∶2∶1。 13．（2024·广东省茂名市高州市期中）精细化学品Z是X与反应的主产物，X→Z的反应机理如下： ＋HBr―→＋Br－―→ X Y Z 下列说法正确的是 A．X和Z中均含有手性碳原子 B．X、Z中均含有两种官能团 C．X、Z均能使溴的CCl4溶液褪色 D．X与HBr反应有副产物生成 【答案】D 【解析】A项，根据图知X中不含有手性碳原子，Z中连接溴原子的碳原子为手性碳原子，错误；B项，X中含有碳碳双键，Z中含有碳溴键，两者均只有一种官能团，错误；C项，Z不能和溴反应，所以Z不能使溴的CCl4溶液褪色，错误；D项，X中的碳碳双键可以和HBr发生加成反应生成，正确。 14．已知CH4与Cl2反应的产物中除CH3Cl外，还有CH2Cl2、CHCl3、CCl4。下列关于生成CH2Cl2的过程中，可能出现的是 A．2Cl·＋CH4―→2HCl＋·CH2 B．·CH2Cl＋Cl2―→CH2Cl2＋Cl· C．·CH2Cl＋Cl―→CH2Cl2 D．CH3Cl＋HClCH2Cl2＋H2 【答案】B 【解析】CH4与Cl2反应为自由基反应，生成CH2Cl2的反应机理包括三个阶段：链引发阶段：Cl2―→Cl·＋Cl·，Cl·＋CH3Cl―→·CH2Cl＋HCl；链传递阶段：Cl2＋·CH2Cl―→CH2Cl2＋Cl·；链终止阶段：Cl·＋Cl·―→Cl∶Cl，Cl·＋·CH2Cl―→CH2Cl2；故选B项。 15．（2025·河南省新乡市下学期期中）某同学设计了如图所示装置(加热仪器略)测定有机物M的实验式。 已知：实验前装置中样品M的质量为2.9 g，实验后(M完全反应)测得装置C增重2.7 g(产生的水全部被吸收)，装置E增重6.6 g。下列说法错误的是 A．M中含有氧元素 B．M中可能含有碳碳三键 C．去掉CuO，测得的含碳量偏低 D．M的分子式可能为C6H12O2 【答案】B 【解析】由装置C增加的质量可知，生成水的物质的量为＝0.15 mol，则M中含氢元素的质量为0.15 mol×2×1 g·mol－1＝0.3 g；由装置E增加的质量可知，生成CO2的物质的量为＝0.15 mol，则M中含碳元素的质量为0.15 mol×12 g·mol－1＝1.8 g；M中碳、氢元素的质量和为1.8 g＋0.3 g＝2.1 g＜2.9 g，故M中含有氧元素的质量为0.8 g(0.05 mol)，M中N(C)∶N(H)∶N(O)∶＝0.15∶0.3∶0.05＝3∶6∶1，据此解答。 A项，根据分析，M中含有氧元素，正确；B项，根据分析，最简式为C3H6O，可得M有1个不饱和度，不可能含有碳碳三键，错误；C项，去掉CuO，试验中可能存在反应不充分的一氧化碳，导致测得的含碳量偏低，正确；D项，根据分析，M的分子式可能为C6H12O2，正确。 16．（2025·江苏省苏州市园区星海中学8月模拟）下列化合物中，核磁共振氢谱(探测不同化学环境氢的种类)只出现两组峰面积(代表不同种氢的个数比)之比是3∶1的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】化合物的核磁共振氢谱中出现2组峰，说明有机物中含有2种类型的氢原子，峰面积之比为3∶1，则两种氢原子的原子数之比为3∶1，据此分析。 A项，中含有三种等效氢原子，应出现三组峰，错误；B项，中含有两种等效氢，出现两组峰，且不同氢原子个数比为6∶4＝3∶2，错误；C项，中含有两种等效氢，出现两组峰，且不同氢原子个数比为6∶2＝3∶1，正确；D项，中含有两种等效氢，出现两组峰，且不同氢原子个数比为6∶4＝3∶2，错误。 17．（2025·广东省深圳市下学期期中）已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下： 下列有关说法正确的是 A．图甲为质谱图，图丙为红外光谱图 B．图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31 C．由图甲可知该有机物分子中有2种不同的氢原子，且个数比为3∶1 D．有机化合物A的结构简式为CH3CH2OH 【答案】D 【解析】A项，图甲为核磁共振氢谱图，表明氢原子种类及其数目比，图丙为红外光谱图，表明分子中化学键或官能团特征，错误；B项，图乙为质谱图，由图可知，该有机化合物的相对分子质量为46，错误；C项，由图甲可知，该有机物分子中有3种不同的氢原子，且个数比为1∶2∶3，错误；D项，由图丙可知，该有机化合物A中含C－H键、C－O键、O－H键，结合相对分子质量为46，同时含3种不同化学环境的H原子，且个数比为1∶2∶3，可知A的结构简式为CH3CH2OH，正确。 18．（2025·江苏省徐州市期中）按下图实验装置(部分装置略)对有机样品CxHyOz进行元素分析。2.36 g样品完全灼烧并将所有气体产物充分吸收后，c管增重1.08 g、d管增重3.52 g。质谱法测得该有机物的相对分子质量为118。下列说法正确的是 A．先通入氧气，再先后点燃a、b处煤气灯 B．c中使用碱石灰吸收反应产生的CO2 C．若撤去CuO可能导致测得CxHyOz中x∶y值偏大 D．该有机物的分子式为C4H6O4 【答案】D 【解析】由实验装置可知，先通入氧气可排除装置中的空气，连接装置后检验装置的气密性，先点燃b处，CuO的作用是使有机物不完全燃烧产生的CO反应为CO2，保证有机物中C元素转化为二氧化碳，再点燃a处，有机物燃烧生成二氧化碳和水，c处用无水氯化钙吸收水，d处用碱石灰水吸收二氧化碳，c、d不能互换，否则碱石灰吸收的质量为混合物的质量，然后熄灭a，一段时间后再熄灭b，继续通入氧气至石英管冷却至室温，可保证水、二氧化碳被完全吸收，取下c和d管称重，c中为水的质量、d中为二氧化碳的质量，结合质量守恒及相对分子质量确定分子式。 A项，根据分析，先点燃b处，再点燃a处，错误；B项，根据分析，c处为无水氯化钙，d处为碱石灰，c、d不能互换，错误；C项，若撤去CuO，则有机物中的碳元素不能完全转化为CO2被吸收，收集到的CO2质量偏小，导致测量所得样品CxHyOz中x∶y值偏小，错误；D项，c管吸收水的质量为1.08 g，n(H2O)＝0.06 mol，氢元素的质量为0.12 g，d管吸收的二氧化碳的质量为3.52 g，n(CO2)＝0.08 mol，碳元素的质量为0.96 g，氧元素的质量为2.36 g－0.96 g－0.12 g＝1.28 g，n(O)＝0.08 mol，C、H、O的原子个数比为0.08 mol∶0.12 mol∶0.08 mol＝2∶3∶2，最简式为C2H3O2，设分子式为(C2H3O2)n，质谱测得该有机物的相对分子量为118，59×n＝118，解得n＝2，可知分子式为C4H6O4，正确。 19．（2025·江苏省宿迁市期中）有机物结构的确定是应用于生产生活的前提，某实验小组针对某未知有机物做了如下实验，以确定其结构。 第1步：实验式的确定 如图所示装置是用燃烧法确定有机物实验式的装置。回答下列问题： （1）仪器a的名称是_______________，装置B的作用是___________________________________。 （2）D和E中的试剂不可调换，理由是___________________________________。 （3）若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取1.48 g样品，经充分反应后，装置D质量增加1．80 g，装置E质量增加3.52 g。则该有机物的最简式为__________。 第2步：分子式的确定 （4）通过对样品进行分析，得到如图三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的分子式为__________。 第3步：结构式的确定 （5）分析图谱知，该有机物的结构简式为_______________。 （6）该实验装置可能会产生误差，造成含氧量测定值偏低，改进方法是____________________________ _____________________________。 【答案】（1）分液漏斗 吸收O2中的水蒸气(或干燥O2) （2）碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳，无法分别测定水和CO2的质量 （3）C4H10O （4）C4H10O （5）CH3CH2OCH2CH3 （6）在装置E后再连接一个盛有碱石灰的干燥管 【解析】（1）由图可知仪器a为分液漏斗，装置B中的浓硫酸具有吸水性，用于干燥O2；（2）装置D中的CaCl2是用来测定水的质量、装置E中的碱石灰是用来测定CO2的质量，如将两者调换，则E中的碱石灰会同时吸收水和CO2，不能分别测定水和CO2的质量；（3）装置D增重1.80 g为水的质量，n(H2O)＝＝0.1 mol，则n(H)＝0.2 mol，m(H)＝0.2 g。装置E增重3.52 g为CO2的质量，n(CO2)＝＝0.08 mol，则n(C)＝0.08 mol，m(C)＝0.96 g。m(O)＝1.48 g－0.2 g－0.96 g＝0.32 g，n(O)＝＝0.02 mol。n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.08∶0.2∶0.02＝4∶10∶1，最简式为C4H10O；（4）由质谱图可知该有机物的相对分子质量为74，最简式C4H10O的式量为74，所以其分子式为C4H10O；（5）红外光谱有C－H、C－O，核磁共振氢谱有2组峰，说明分子中有2种等效氢，且个数之比为2∶3，符合以上条件的该有机物的结构简式为CH3CH2OCH2CH3；（6）空气中的CO2和H2O可能进入装置E，造成含氧量测定值偏低，改进方法是在装置E后再连接一个装有碱石灰的干燥管，防止空气中的CO2和H2O进入E。 20．（2025·江苏省无锡市期中）将6.8 g的X完全燃烧生成3.6 g的H2O和8.96 L(标准状况)的CO2，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、核磁共振氢谱与红外光谱如图，下列关于X的叙述正确的是 A．化合物X的分子式为C8H10O2 B．由核磁共振氢谱可知，X分子中有3种不同化学环境的氢原子 C．符合题中X分子核磁共振氢谱、红外光谱的有机物有1种 D．X分子中所有的原子在同一个平面上 【答案】C 【解析】A项，由质谱图可知，X的相对分子质量为136，n(X)＝＝0.05 mol，3.6 g H2O的物质的量n(H2O)＝＝0.2 mol，8.96 L(标准状况)CO2的物质的量n(CO2)＝＝0.4 mol，则X中n(H)＝2n(H2O)＝0.4 mol，n(C)＝n(CO2)＝0.4 mol，m(H)＝0.4 mol×1 g·mol－1＝0.4 g，m(C)＝0.4 mol×12 g·mol－1＝4.8 g，0.4 g＋4.8 g＜6.8 g，所以X中含有O元素，m(O)＝6.8 g－4.8 g－0.4 g＝1.6 g，n(O)＝ ＝0.1 mol，n(X)∶n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.05 mol∶0.4 mol∶0.4 mol∶0.1 mol＝1∶8∶8∶2，则化合物X的分子式为C8H8O2，错误；B项，由核磁共振氢谱可知，X分子中有4种不同化学环境的氢原子，错误；C项，X分子中核磁共振氢谱有4个峰且峰面积之比为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，说明X分子中含有4种不同化学环境的H原子，苯环上有3种不同化学环境的氢原子，个数分别为1、2、2，所以侧链中含有－CH3；结合红外光谱可知，分子中存在酯基，且存在结构，则有机物X的结构简式为正确；D项，中含有饱和碳原子，X分子中所有的原子不可能在同一个平面上，错误。 21．1，3－丁二烯在环己烷溶液中与溴发生加成反应时，会生成两种产物M和N(不考虑立体异构)，其反应机理如图1所示；室温下，M可以缓慢转化为N，能量变化如图2所示。 下列关于该过程的叙述错误的是 A．1，3－丁二烯所有原子可在同一平面内 B．反应过程中，首先是Br－进攻1，3－丁二烯的不饱和碳原子，然后Br＋再进攻 C．有机物M的1H核磁共振谱图中有四组峰，峰面积之比为2∶1∶1∶2 D．(aq)转化为(aq)的反应为放热反应 【答案】B 【解析】A项，1，3－丁二烯(CH2＝CH－CH＝CH2)所有的原子可在同一平面上，正确；B项，由反应历程可以看出，反应过程中首先生成带正电荷的，故应当为Br＋先进攻不饱和双键，然后Br－再进攻，错误；C项，有机物M分子中存在4种不同化学环境的氢原子，峰面积之比等于氢原子个数之比，则有机物M的1H核磁共振谱图中有四组峰，峰面积之比为2∶1∶1∶2，正确；D项，由图2可知M的能量大于N，M转化为N的反应为放热反应，正确。 22．（2025·安徽省滁州市期中）元素分析是有机化合物的表征手段之一。化学上常用燃烧法确定有机物的组成。某兴趣小组利用下图装置通过燃烧法确定有机物A(CxHyOz)的分子式并分析A的分子结构。 回答下列问题： （1）燃烧管中CuO的作用是_____________________________________________________。实验时先点燃____(填“a”或“b”)处煤气灯，实验结束后先熄灭____(填“a”或“b”)处煤气灯。从定量准确测定的角度去考虑，该装置应怎样进一步改进______________________________________________________。 （2）若样品A质量为13.6 g，经充分燃烧后，装置c质量增加7.2 g，装置d质量增加35.2 g，则该有机物的实验式为__________。 （3）A的质谱图如下，则该有机物的分子式为__________。 （4）分析该物质的红外光谱，A分子结构中含有甲基、酯基、等基团，则A的结构简式为___________________。A的芳香酯类同分异构体有______种(不包括A，不含立体异构)，A的羧酸类同分异构体中，核磁共振氢谱为1∶2∶2∶3的结构简式为__________________________。 【答案】（1）若有机物未充分燃烧可能生成CO，将CO转化为CO2 b a 在装置d后再连一个盛碱石灰的干燥管，防止空气中的CO2和H2O气进入装置d中 （2）C4H4O （3）C8H8O2 （4） 5 【解析】本实验的目的是利用燃烧法确定烃的含氧衍生物分子式，a是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，为了测定精确，用CuO将有机物不完全燃烧产生的少量CO氧化成CO2，c用来吸收产生的水，d用于吸收二氧化碳，通过水的量确定有机物中氢元素的量，通过二氧化碳的量确定碳元素的量，再根据质量守恒确定氧。 （1）若有机物未充分燃烧可能生成CO，燃烧管中CuO将CO转化为CO2，确保有机物中的碳元素都以CO2的形式被吸收，从而准确测定碳元素的含量。先点燃b处煤气灯，让样品所处环境先达到一定温度，当通入氧气时，有机物能在高温下与氧气迅速发生燃烧反应，使有机物燃烧更充分，碳元素完全转化为CO2，实验结束后先熄灭a处煤气灯，继续保持b处加热一段时间，这样可以使装置内残留的有机物继续燃烧完全，保证测量结果的准确性，d装置直接与大气相连，可以会吸收空气中的水和二氧化碳，导致测量结果不准确，所以应在装置d后再连一个盛碱石灰的干燥管，防止空气中的CO2和H2O气进入装置d中；（2）d质量增加35.2 g说明生成了35.2 g二氧化碳，可得有机物中C元素的质量：35.2g××100%＝9.6 g；c质量增加7.2 g说明生成了7.2 g水，可得H元素的质量：7.2g××100%＝0.8 g；从而可推出含O元素的质量为：13.6 g－9.6 g－0.8 g＝3.2g ；则有机物A(CxHyOz)中12x∶y∶16z＝9.6∶0.8∶3.2，解得x∶y∶z＝4∶4∶1，所以该有机物的实验式为：C4H4O；（3）由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为136。设该有机物的分子式为(C4H4O)n，则(12×4＋1×4＋16)×n＝136，即68×n＝136，解得n＝2，所以该有机物的分子式为C8H8O2；（4）A分子式为C8H8O2，结构中含有甲基、酯基、等基团，则A的结构简式为，A的芳香酯类同分异构体有、、、、共5种，A的羧酸类同分异构体中，核磁共振氢谱为1∶2∶2∶3，则羧基上1个氢原子为一组，苯环上有两种不同化学环境的氢原子各2个，存在甲基，甲基中3个氢原子为一组，结构简式为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $