1.2 研究有机化合物的一般方法 第2课时（分层作业）化学人教版选择性必修3

第二节 研究有机化合物的一般方法 第2课时 确定有机化合物的分子式、结构式 分层作业 1．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和 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 2．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列仪器分析手段的运用科学可行的是 A．元素分析仪用于测定分子的空间结构 B．通过红外光谱分析、核磁共振氢谱分析均可以区分丙醇和乙酸 C．质谱仪是通过分析最小的碎片离子测出分子的相对质量 D．的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为 3．检测领域的“四大天王”，分别为色谱、光谱、质谱、波谱。下列有关说法错误的是 A．色谱可以用于有机物分离、提纯 B．红外光谱可推测有机物中官能团类别 C．光谱仪可以捕获电子跃迁时产生的发射光谱或吸收光谱 D．质谱法测得某有机物相对分子质量为78，其分子式一定为 4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成和的物质的量之比为，则下列说法中正确的是 A．分子中C、H、O原子个数之比为 B．分子中C、H原子个数之比为 C．该有机物中一定含有氧元素 D．该有机物的最简式为 5．将与样品分别送入以下仪器进行分析，能得到相同结果的是 ①元素分析仪②质谱仪③红外光谱仪④核磁共振仪 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 7．核磁共振(NMR)氢谱图上不是有3个吸收峰的是 A．2，5-二甲基-3-己烯 B．1，4-二甲基环己烷 C． D．   8．下列物质的核磁共振氢谱中，信号峰有4组的是 A．   B．   C．2-甲基丁烷：   D．   9．谱图是研究物质结构的重要手段之一，下列对各谱图的解析正确的是       A．可能是原子核外电子从基态跃迁至激发态时的光谱图 B．可能是的质谱图       C．可能是的红外光谱图 D．可能是的核磁共振氢谱图 10．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为 A． B． C． D． 11．已知某有机物的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为 12．对溶剂的研究：屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，相关结果如下。 （1）根据图1，A的相对分子质量为 。 （2）根据图2，推测A可能所属有机化合物的类别为 。 （3）根据以上结果和图3（两组峰的面积比为2：3），推测A的结构简式为 。 （4）以上三幅图中图1、图2、图3分别为 、 、 。（填字母） A．核磁共振氢谱    B．红外光谱    C．质谱 13．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如图实验。 （1）实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物A的相对分子质量是 。 （2）实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。 （3）实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 （4）实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 14．某同学为测定有机物A的实验式，取样品，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，用电炉持续加热样品，将生成物依次通过如图所示装置。生成物被完全吸收后，测得装置I增重，装置Ⅱ增重。请回答下列问题： （1）试剂a、试剂b分别为_______（填标号）。 A．、碱石灰 B．碱石灰、碱石灰 C．碱石灰 D．碱石灰、 （2）有机物A中碳元素的质量分数为 。 （3）实验测得有机物A的质谱图如下，则A的相对分子质量为 ，A的分子式为 。 （4）核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱和红外光谱图（只显示部分基团）分别如图所示。 ①峰面积之比为 。 ②A的结构简式可能为 （任写一种）。 15．某有机化合物的谱图如下，推测其结构简式为 A． B． C． D． 16．随着奥密克戎变异株致病性的减弱和疫苗接种的普及，以及防控经验的积累，我国疫情防控在不断的“放开”与“优化”。布洛芬、阿司匹林、乙酰氨基酚等解热镇痛药成为自我防疫家中常备药物。下列说法正确的是 A．阿司匹林分子中含有三种官能团 B．可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚 C．布洛芬分子核磁共振氢谱图中有5个吸收峰 D．对乙酰氨基酚分子的质谱中最大质荷比为137 17．将的X完全燃烧生成的和 (标准状况)的，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，关于X的下列叙述正确的是 A．化合物X的分子式为 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 18．化合物X是一种有机溶剂。使用现代分析仪器对有机物X的分子结构进行测定，相关结果如图1、图2、图3所示：  有关X的说法不正确的是 A．X的相对分子质量应为74 B．X的分子式是C4H10O C．0．3molX中含有C－H键的数目为3mol D．有机物M是X的同分异构体，M的结构有4种(不包括X本身，且不考虑立体异构) 19．Ⅰ.为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： 第一步，分子式的确定。 （1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该有机物的实验式是 。 （2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为 ，该物质的分子式是 。 第二步，结构简式的确定。 （3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式： (写出一种)。 （4）经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图②所示，则A的结构简式为 Ⅱ.现有某烃W的键线式为。 （5）W的分子式为 。 （6）W的一氯代物有 种。 （7）写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式： ，写出该聚合反应的化学方程式： 。 20．(一)将下列物质按要求进行分类： ①和；②一氯甲烷和二氯甲烷；③正丁烷和异丁烷；④和；⑤CH3CH2C(CH3)2CH3和 ；⑥氕、氘和氚；⑦和；⑧和；⑨红磷和白磷；⑩和； （1）互为同分异构体的是 ；互为同系物的是 ；互为同素异形体的是 ；互为同位素的是 。 (二)现有以下9种有机化合物： ①；②；③；④；⑤；⑥；⑦； ⑧；⑨； 按要求回答下列问题： （2）若制备了⑨的粗品，则其提纯方法为 。 （3）③的一氯代物有 种。 （4）⑦的核磁共振氢谱有 组峰，峰面积比为 。 （5）准确称取4.4 g样品X(只含C、H、O三种元素)，充分燃烧后，产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者的质量分别增加3.6 g和8.8 g。已知X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，则X的分子式为 ，结构简式可能为 (填序号)。 （6）C4H8O2属于羧酸的结构有 种；属于酯的结构有 种。 21．学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。 （1）的分子式为 。 （2）烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 （3）如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： ①A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称 ，B装置中浓硫酸的作用是 。 ②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0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。 ③通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为 ，结构简式为 。 ④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 22．测得某有机物中碳元素的质量分数为，氢元素的质量分数为13.33%。该有机物质量为12g。其红外光谱图只有键、键、OH键、键的振动吸收，则有关该有机物的叙述不正确的是 A．该有机物含有羟基 B．该有机物质谱图中最大质荷比是60 C．该有机物能与金属反应 D．该有机物核磁共振氢谱图中有4个吸收峰，峰面积之比为3:2:2:1 23．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 I．用溶剂A浸取青蒿素的工艺流程如下图所示： （1）操作I前对青蒿进行干燥粉碎的目的是 。 （2）操作Ⅱ的名称是 。 （3）利用重结晶法提纯粗品时其操作步骤为：加热溶解→趁热过滤→ →过滤、洗涤、干燥。 （4）关于溶剂A的分子结构可通过现代分析方法进行测定，得到的谱线图如下(图3中两组峰的面积之比为2:3)。根据以下结果，推测A的结构简式为 。 Ⅱ．已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，某同学为确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①按图所示连接装置，检查装置的气密性； ②称量装置E、F中仪器及试剂的质量； ③取14.10 g青蒿素放入C中的硬质玻璃管，点燃装置C、D处的酒精灯，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量装置E、F中仪器及试剂的质量。 （5）装置D的作用是 。 （6）装置E中装入的试剂不可能是 (填字母序号)。 a．无水氯化钙          b．氢氧化钠固体          c．五氧化二磷           d．硅胶 （7）某同学认为上述装置还有不足之处，可能产生较大的实验误差，请提出你的改进方法： 。 （8）通过改进后，实验测得数据如表，通过质谱仪测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 84.00 g 93.90 g F 100.00 g 133.00 g 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 $ 第二节 研究有机化合物的一般方法 第2课时 确定有机化合物的分子式、结构式 分层作业 1．A 2．B 3．D 4．B 5．A 7．C 8．C 9．A 10．C 11．A 12．（1）74 （2）醚 （3）CH3CH2OCH2CH3 （4）C B A 13．（1）90 （2）羟基 羧基 （3）C3H6O3 （4） 14．（1）B （2） （3）150 （4） 或其他合理答案 15．B 16．B 17．C 18．D 19．（1）C2H6O （2）46 C2H6O （3）CH3CH2OH或CH3OCH3 （4）CH3CH2OH （5）C8H8 （6）2 （7） 20．（1）③ ④⑤⑧ ①⑨ ⑥⑩ （2）重结晶 （3）4 （4）2 6∶1 （5）C4H8O2 ⑧ （6）2 4 21．（1）C10H18O （2）2,2,4-三甲基己烷 （3）分液漏斗 吸收氧气中的水或干燥氧气 C4H10O 74 CH3CH2OCH2CH3 合理 防止空气中的水和二氧化碳进入E中，影响测定准确性 22．D 23．（1）干燥能防止有效成分水解、利于粉碎，粉碎能增大青蒿与溶剂A的接触面积，提高浸出效率 （2）蒸馏 （3）冷却结晶 （4）CH3CH2OCH2CH3 （5）将C中可能产生的CO转化为CO2 （6）b （7）在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 （8）C15H22O5 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 $ 第二节 研究有机化合物的一般方法 第2课时 确定有机化合物的分子式、结构式 分层作业 1．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和 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 【答案】A 【解析】A．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），A正确； B．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，B错误； C．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，C错误； D．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，D错误； 故选A。 2．化学分析的手段通常有定性分析、定量分析、仪器分析等，现代化学中仪器分析是研究物质结构的基本方法和实验手段。下列仪器分析手段的运用科学可行的是 A．元素分析仪用于测定分子的空间结构 B．通过红外光谱分析、核磁共振氢谱分析均可以区分丙醇和乙酸 C．质谱仪是通过分析最小的碎片离子测出分子的相对质量 D．的核磁共振氢谱中有四组峰，峰面积之比为 【答案】B 【解析】A．元素分析仪可对物质中的元素及含量进行定量分析，但无法确定分子的空间构型，故A错误； B．丙醇的结构简式为CH3CH2CH2OH，乙酸的结构简式为CH3COOH，通过红外光谱分析，可以判断出所含官能团、化学键的信息，能够区分两者，核磁共振氢谱可以获得不同类型的氢原子及它们的相对数目等信心，也可以区分两者，故B正确； C．质谱仪通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，即最大质荷比等于相对分子质量，故C错误； D．苯甲醇中有五种不同的氢原子，峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1，故D错误； 答案为B。 3．检测领域的“四大天王”，分别为色谱、光谱、质谱、波谱。下列有关说法错误的是 A．色谱可以用于有机物分离、提纯 B．红外光谱可推测有机物中官能团类别 C．光谱仪可以捕获电子跃迁时产生的发射光谱或吸收光谱 D．质谱法测得某有机物相对分子质量为78，其分子式一定为 【答案】D 【解析】A．色谱法利用不同物质在固定相和流动相中的分配差异进行分离，常用于有机物的分离和提纯，例如柱色谱和薄层色谱，A正确； B．红外光谱通过检测化学键振动吸收特定波长的红外光，形成特征吸收峰，从而推测有机物中的官能团类别（如羟基、羰基等），B正确； C．不同元素的原子发生跃迁时会释放或吸收不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，C正确； D．相对分子质量为78的有机物，其分子式可能为C6H6，也可能分子式为C3H4F2，D错误； 故选D。 4．某有机物在氧气中充分燃烧，生成和的物质的量之比为，则下列说法中正确的是 A．分子中C、H、O原子个数之比为 B．分子中C、H原子个数之比为 C．该有机物中一定含有氧元素 D．该有机物的最简式为 【答案】B 【解析】A．根据已知无法确认有机物是否含有O原子，根据原子守恒，生成CO2和H2O的物质的量之比为1:2，可推测该有机物中C与H的个数之比为，A错误； B．由A分析可知，该有机物分子中C、H原子个数之比为1:4，B正确； C．根据已知无法确认该有机物是否含有O元素，C错误； D．若该有机物不含O元素，则该有机物最简式为CH4，但目前无法确认该有机物是否含有O元素，D错误； 本题选B。 5．将与样品分别送入以下仪器进行分析，能得到相同结果的是 ①元素分析仪②质谱仪③红外光谱仪④核磁共振仪 A．① B．①② C．①②③ D．①②③④ 【答案】A 【解析】①元素分析仪用来确定元素种类；②质谱仪有不同的碎片峰，还可以用来确定相对分子质量；③红外光谱仪用来确定化学键或官能团；④核磁共振仪用来确定氢原子的种类和数目；题目中与具有相同的元素种类，尽管相对分子质量相同，但是碎片峰不同，另外化学键或官能团以及氢原子的种类和数目也各不相同； 故选A。 7．核磁共振(NMR)氢谱图上不是有3个吸收峰的是 A．2，5-二甲基-3-己烯 B．1，4-二甲基环己烷 C． D．   【答案】C 【解析】A．2，5-二甲基-3-己烯以碳碳双键轴对称，有3种H原子，核磁共振氢谱中有3组吸收峰，故A不选； B．1，4-二甲基环己烷有3种H原子，核磁共振氢谱中有3组吸收峰，故B不选； C．有5种H原子，核磁共振氢谱中有5组吸收峰，故C选； D．有3种H原子，核磁共振氢谱中有3组吸收峰，故D不选； 故选：C。 8．下列物质的核磁共振氢谱中，信号峰有4组的是 A．   B．   C．2-甲基丁烷：   D．   【答案】C 【解析】A．根据结构可知，其中有2种等效氢，信号峰有2组，A不符合题意； B．根据结构可知，其中有5种等效氢，信号峰有5组，B不符合题意； C．根据结构可知，其中有4种等效氢，信号峰有4组，C符合题意； D．根据结构可知，其中有3种等效氢，信号峰有3组，D不符合题意； 故选C。 9．谱图是研究物质结构的重要手段之一，下列对各谱图的解析正确的是       A．可能是原子核外电子从基态跃迁至激发态时的光谱图 B．可能是的质谱图       C．可能是的红外光谱图 D．可能是的核磁共振氢谱图 【答案】A 【解析】A．原子核外电子从基态跃迁至激发态时吸收能量，光谱图显示吸收的暗线，故A正确； B．质谱图中质荷比最大为相对分子质量，CH3CHO分子量为44，但质谱图显示质荷比最大为60，故B错误； C．红外光谱图显示化学键和官能团，红外光谱图显示有O-H键，而CH3-O-CH3没有O-H键，故C错误； D．核磁共振氢谱显示等效氢原子，有几个峰就有几种等效氢原子，有两种等效氢原子，而图中显示只有一个峰，故D错误； 答案选A。 10．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为 A． B． C． D． 【答案】C 【分析】图1中，可得出该有机物的相对分子质量为46；图2中，可得出该有机物分子中含有3种不同性质的氢原子，且面积比为3：2：1。 【解析】A．，相对分子质量为60，核磁共振氢谱的面积比为3：2：3，A不合题意； B． CH3CHO，相对分子质量为44，且只有两种氢，B不合题意； C．CH3CH2OH，相对分子质量为46，氢原子有3种，面积比为3：2：1，C符合题意； D．CH3CH2COOH，相对分子质量为74，D不合题意； 故选：C。 11．已知某有机物的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为 【答案】A 【解析】A．核磁共振氢谱中只能确定H原子种类以及个数比，不能直接确定H原子个数，故A错误； B．红外光谱可知分子中含有C-H键，C-O键，O-H键，A的化学式为，满足化学键的结构简式为，故B正确； C．红外光谱可知分子中至少含有C-H键，C-O键，O-H键三种不同的化学键，故 C正确； D．核磁共振氢谱中有三个峰说明分子中有3种H原子，且峰的面积之比为1：2：3，所以三种不同的氢原子且个数比为1：2：3，故D正确； 故选：A。 12．对溶剂的研究：屠呦呦团队发现青蒿素可以用有机溶剂A提取，使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定，相关结果如下。 （1）根据图1，A的相对分子质量为 。 （2）根据图2，推测A可能所属有机化合物的类别为 。 （3）根据以上结果和图3（两组峰的面积比为2：3），推测A的结构简式为 。 （4）以上三幅图中图1、图2、图3分别为 、 、 。（填字母） A．核磁共振氢谱    B．红外光谱    C．质谱 【答案】（1）74 （2）醚 （3）CH3CH2OCH2CH3 （4）C B A 【解析】（1）图1是质谱图，质谱图中质荷比最大的数值为该物质的相对分子质量，由图可知A的相对分子质量为74，故答案为：74； （2）由红外光谱可知该物质中含有的官能团为醚键，属于醚类； （3）结合图3核磁共振氢谱可知，该物质中含有两种氢原子，个数比为2：3，图2中有醚键和烷基，图1中分子量为74，由此可知该物质的结构简式：CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3； （4）图1中横坐标为质荷比，纵坐标为相对丰度，可知图1代表的是质谱图，答案选C； 图2中横坐标是波数，纵坐标是透过率，图像显示的是官能团和化学键，代表的是红外光谱图，答案选B； 图3的横坐标为化学位移即δ，纵坐标代表的是吸收强度，有几个峰代表有几种H，峰面积比等于H原子个数比，是核磁共振氢谱，答案选A。 13．某研究性学习小组为了解有机物A的性质，对A的结构进行了如图实验。 （1）实验一：质谱分析仪分析，由图1可知有机物A的相对分子质量是 。 （2）实验二：红外光谱分析，图2中不同吸收峰峰谷代表不同基团，图中有机物A中含氧官能团名称为 和 。 （3）实验三：取0.9g有机物A完全燃烧，测得生成物为和，有机物A的分子式为 。 （4）实验四：经核磁共振检测发现有机物A的谱图(图3)中H原子峰面积比为，有机物A的结构简式为 。 【答案】（1）90 （2）羟基 羧基 （3）C3H6O3 （4） 【解析】（1）质谱图中最右侧的分子离子峰的质荷比数值为90，因此该有机物A的相对分子质量是90； （2）红外光谱图中不同吸收峰峰谷代表不同的基团，由图可知，有机物A中含氧官能团为-OH、-COOH，则有机物A中含氧官能团名称为羟基和羧基； （3）0.9g有机物A的物质的量为0.01mol，完全燃烧生成1.32gCO2，CO2的物质的量为0.03mol，还生成0.54g H2O ，H2O 的物质的量为0.03mol，则0.01molA中含0.03molC和0.06molH，则0.01molA中含O的物质的量为，即1个有机物A的分子含C、H、O原子个数分别为3、6、3，所以有机物A的分子式为：C3H6O3； （4） 由核磁共振氢谱图可知A中有4种等效氢，每种等效氢的氢原子个数比为1∶1∶1∶3，结合A的分子式为C3H6O3，且含有羧基和羟基，则A中还含有一个甲基，所以有机物A的结构简式为：。 14．某同学为测定有机物A的实验式，取样品，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，用电炉持续加热样品，将生成物依次通过如图所示装置。生成物被完全吸收后，测得装置I增重，装置Ⅱ增重。请回答下列问题： （1）试剂a、试剂b分别为_______（填标号）。 A．、碱石灰 B．碱石灰、碱石灰 C．碱石灰 D．碱石灰、 （2）有机物A中碳元素的质量分数为 。 （3）实验测得有机物A的质谱图如下，则A的相对分子质量为 ，A的分子式为 。 （4）核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱和红外光谱图（只显示部分基团）分别如图所示。 ①峰面积之比为 。 ②A的结构简式可能为 （任写一种）。 【答案】（1）B （2） （3）150 （4） 或其他合理答案 【分析】有机物A置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流，反应生成CO2和H2O，生成物依次通过装置Ⅰ和装置Ⅱ，装置Ⅰ增重为水的质量，装置Ⅱ增重为CO2的质量，装置Ⅲ防止空气中的CO2和H2O进入装置Ⅰ和装置Ⅱ，结合A的质量和质谱图，可计算有机物A的分子式，再结合核磁和红外等技术确定A的结构，以此分析解答。 【解析】（1）根据分析可知，装置Ⅰ用于吸收水，装置Ⅱ用于吸收CO2，装置Ⅲ防止空气中的CO2和H2O进入装置Ⅰ和装置Ⅱ，所以试剂a、试剂b均可用碱石灰，故答案为：B。 （2）装置Ⅰ吸收H2O，n(H2O)==0.1mol，装置Ⅱ吸收CO2，n(CO2)==0.18mol，所以有机物A中m(H)=0.1mol×2×1g•mol-1=0.2g，m(C)=0.18mol×12g•mol-1=2.16g，则m(O)=3.0g-0.2g-2.16g=0.64g，所以有机物A中碳元素的质量分数为×100%=72%，故答案为：72%。 （3）由质谱图可知，其分子量为150，由（2）可知，各元素原子的个数比为N(C)：N(H)：N(O)=0.18：(0.1×2)：()=9：10：2，则有机物A的分子式为：C9H10O2，故答案为：150；C9H10O2。 （4）①由核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱可知，有机物A共有5种不同环境的H，且面积比为1：2：2：2：3，故答案为：1：2：2：2：3； ②由有机物A的红外光谱图可知，有机物含有C-H、C-C、，结合核磁共振氢谱结果，可推测有机物A的结构简式可能为，故答案为：。 15．某有机化合物的谱图如下，推测其结构简式为 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子，且存在O-H键，符合该条件的有B、D两个选项，由质谱图可知该有机物的相对分子质量为46，则B选项符合题意。 答案选B。 16．随着奥密克戎变异株致病性的减弱和疫苗接种的普及，以及防控经验的积累，我国疫情防控在不断的“放开”与“优化”。布洛芬、阿司匹林、乙酰氨基酚等解热镇痛药成为自我防疫家中常备药物。下列说法正确的是 A．阿司匹林分子中含有三种官能团 B．可以通过红外光谱来区分布洛芬和对乙酰氨基酚 C．布洛芬分子核磁共振氢谱图中有5个吸收峰 D．对乙酰氨基酚分子的质谱中最大质荷比为137 【答案】B 【解析】A．根据阿司匹林的结构简式，含有两种官能团：羧基和酯基，故A错误； B．布洛芬和对乙酰氨基酚含有不同的官能团，可以通过红外光谱来区分，故B正确； C．布洛芬分子中含有8种等效氢，故核磁共振氢谱图中有8个吸收峰，故C错误； D．对乙酰氨基酚的相对分子质量为180，质谱中最大质荷比为180，故D错误； 答案选B。 17．将的X完全燃烧生成的和 (标准状况)的，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，关于X的下列叙述正确的是 A．化合物X的分子式为 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 【分析】由质谱图可知，X的相对分子质量为136，n(X)=，3.6gH2O的物质的量n(H2O)= ，8.96L(标准状况)CO2的物质的量n(CO2)= ，则X中n(H)=2n(H2O)=0.4mol，n(C)=n(CO2)=0.4mol，m(H)=nM=0.4mol×1g/mol=0.4g，m(C)=0.4mol×12g/mol=4.8g，0.4g+4.8g＜6.8g，所以X中含有O元素，m(O)=6.8g-4.8g-0.4g=1.6g，n(O)= ，n(X)：n(C)：n(H)：n(O)=0.05mol：0.4mol：0.4mol：0.1mol=1：8：8：2，化合物X的分子式为C8H8O2，其核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为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H原子，苯环上有三种氢原子，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，故有机物X的结构简式为，据此分析解答。 【解析】A．由以上分析可知，化合物X的分子式为C8H8O2，故A错误； B．由核磁共振氢谱可知，含四组吸收峰，吸收峰的个数代表H原子的种类，则X中含有H种类为共4种，故B错误； C．由上述分析可知，符合题中X分子结构特征的有机物有1种，其结构简式为，故C正确； D．由上述分析可知，X为，分子的侧链中含有-CH3，甲基是四面体结构，所有原子不可能全部共平面，故D错误； 故选：C。 18．化合物X是一种有机溶剂。使用现代分析仪器对有机物X的分子结构进行测定，相关结果如图1、图2、图3所示：  有关X的说法不正确的是 A．X的相对分子质量应为74 B．X的分子式是C4H10O C．0．3molX中含有C－H键的数目为3mol D．有机物M是X的同分异构体，M的结构有4种(不包括X本身，且不考虑立体异构) 【答案】D 【分析】质荷比最大的值为化合物X的相对分子质量，其相对分子质量为74，含有C-H、C-O-C，分子中有两种不同化学环境的氢原子，个数比为2：3，故化合物X为CH3CH2OCH2CH3。 【解析】A．质谱图中质荷比最大的值为X的相对分子质量，X的相对分子质量为74，A正确； B．根据分析可知，X为CH3CH2OCH2CH3，分子式为C4H10O，B正确； C．X为CH3CH2OCH2CH3，1个X分子中含有10个C-H键，0.3molX中含有C-H键数目为3mol，C正确； D．有机物M为X的同分异构体，若M为醇类，碳链为C-C-C-C时，羟基有2个位置，碳链为  时，羟基有2个位置，若M为醚类，有CH3OCH2CH2CH3、  ，因此M的结构有6种，D错误； 故答案选D。 19．Ⅰ.为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： 第一步，分子式的确定。 （1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该有机物的实验式是 。 （2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为 ，该物质的分子式是 。 第二步，结构简式的确定。 （3）根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式： (写出一种)。 （4）经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图②所示，则A的结构简式为 Ⅱ.现有某烃W的键线式为。 （5）W的分子式为 。 （6）W的一氯代物有 种。 （7）写出W的芳香族同分异构体(能发生聚合反应)的结构简式： ，写出该聚合反应的化学方程式： 。 【答案】（1）C2H6O （2）46 C2H6O （3）CH3CH2OH或CH3OCH3 （4）CH3CH2OH （5）C8H8 （6）2 （7） 【分析】有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成5.4 g H2O（为0.3mol）和8.8 g CO2（为0.2mol），消耗氧气6.72 L(标准状况下，（为0.3mol）)，则该有机物中含有0.2molC、0.6molH、0.1molO，实验式是C2H6O； 【解析】（1）由分析可知，该有机物的实验式是C2H6O； （2）由图可知，其相对分子质量为46，该物质的分子式是C2H6O； （3）碳可以形成4个共价键、氢形成1个共价键、氧形成2个共价键，则A的可能结构为CH3CH2OH、CH3OCH3； （4）由核磁共振氢谱可知，分子中含有3种氢，且强度之比为3:2:1，故A结构简式为CH3CH2OH； （5）由W结构简式可知，W分子式为C8H8； （6）W分子中含有2种氢，其一氯代物有2种。 （7）W的不饱和度为5，芳香族同分异构体(能发生聚合反应)，则含有苯环且含有不饱和碳碳双键，结构简式为：，分子中含有碳碳双键，能发生加成反应生成高聚物，该聚合反应的化学方程式：。 20．(一)将下列物质按要求进行分类： ①和；②一氯甲烷和二氯甲烷；③正丁烷和异丁烷；④和；⑤CH3CH2C(CH3)2CH3和 ；⑥氕、氘和氚；⑦和；⑧和；⑨红磷和白磷；⑩和； （1）互为同分异构体的是 ；互为同系物的是 ；互为同素异形体的是 ；互为同位素的是 。 (二)现有以下9种有机化合物： ①；②；③；④；⑤；⑥；⑦； ⑧；⑨； 按要求回答下列问题： （2）若制备了⑨的粗品，则其提纯方法为 。 （3）③的一氯代物有 种。 （4）⑦的核磁共振氢谱有 组峰，峰面积比为 。 （5）准确称取4.4 g样品X(只含C、H、O三种元素)，充分燃烧后，产物依次通过浓硫酸和碱石灰，二者的质量分别增加3.6 g和8.8 g。已知X的质谱图和红外光谱图分别如图所示，则X的分子式为 ，结构简式可能为 (填序号)。 （6）C4H8O2属于羧酸的结构有 种；属于酯的结构有 种。 【答案】（1）③ ④⑤⑧ ①⑨ ⑥⑩ （2）重结晶 （3）4 （4）2 6∶1 （5）C4H8O2 ⑧ （6）2 4 【解析】（1）③正丁烷和异丁烷，分子式相同、结构不同，互为同分异构体的是③； ④和、⑤CH3CH2C(CH3)2CH3和 、⑧和结构相似，分子组成相差若干个CH2，互为同系物的是④⑤⑧； ①和是氧元素组成的不同单质；⑨红磷和白磷是磷元素组成的不同单质，互为同素异形体的是①⑨； ⑥氕、氘和氚质子数都是1，中子数依次是0、1、2，氕、氘和氚互为同位素；⑩和质子数都是8，中子数依次是8、10，和互为同位素，互为同位素的是⑥⑩。 （2）苯甲酸在水中的溶解度随温度的变化较大，通过重结晶可以使它与杂质分离，提纯方法为重结晶。 （3）分子中甲基上1种氢、苯环上3种氢，有4种化学环境不同的氢，其一氯代物有4种。 （4）为对称结构，分子中有2种化学环境不同的氢原子，数目分别为12、2，则核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为12∶2=6∶1。 （5）浓硫酸增重为水的质量，碱石灰增重为二氧化碳的质量，则n(H)=2n(H2O)=2×=0.4 mol，n(C)=n(CO2)==0.2 mol，根据质量守恒n(O)==0.1 mol，故n(C)∶n(H)∶n(O)=0.2 mol∶0.4 mol∶0.1 mol=2∶4∶1，则有机物最简式为C2H4O，由质谱图可知该有机物相对分子质量为88，设有机物分子式为(C2H4O)x，则44x=88，则x=2，可知有机物分子式为C4H8O2，红外光谱图中存在C=O、C-O-C、不对称-CH3确定结构简式，则有机物结构简式为CH3COOCH2CH3，选⑧； （6）C4H8O2属于羧酸的结构有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，共2种；属于酯的结构有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，共4种。 21．学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。 （1）的分子式为 。 （2）烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 （3）如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： ①A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称 ，B装置中浓硫酸的作用是 。 ②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0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。 ③通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为 ，结构简式为 。 ④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 【答案】（1）C10H18O （2）2,2,4-三甲基己烷 （3）分液漏斗 吸收氧气中的水或干燥氧气 C4H10O 74 CH3CH2OCH2CH3 合理 防止空气中的水和二氧化碳进入E中，影响测定准确性 【分析】图中所示装置A中在制备氧气，通入浓硫酸中可以去除氧气中的水分，再进入装置C中与样品一起燃烧，C中的氧化铜是将生成的一氧化碳转化为二氧化碳便于实验测量，生成的水和二氧化碳可以分别通过装置D、E，测量出生成的水和二氧化碳的质量，从而确定样品的最简式。 【解析】（1）根据该物质的结构简式可知，其分子式为C10H18O。 （2）A的结构简式为，最长碳链含有六个碳原子，二号碳原子上连两个甲基，四号碳原子上连一个甲基，则其名称是2,2,4-三甲基己烷 （3）①由装置图可知，仪器a的名称为分液漏斗；实验需要纯氧氧化有机样品，所以需要浓硫酸对氧气进行干燥，吸收氧气中的水分； ②根据D管质量增加0.90 g为生成水的质量，可知 ，根据E管质量增加1.76 g为生成的二氧化碳的质量，可知，则样品的，故C、H、O原子个数比为4:10:1，该有机物最简式为C4H10O； ③根据质谱图可知其相对分子质量为74(最大质荷比)，根据红外光谱可知其官能团有醚键，根据核磁共振氢谱可知该有机物中只有2种H，综上判断该有机物结构简式为：CH3CH2OCH2CH3； ④合理，可防止空气中的水分和二氧化碳进入实验装置E而影响产物质量的称量。 22．测得某有机物中碳元素的质量分数为，氢元素的质量分数为13.33%。该有机物质量为12g。其红外光谱图只有键、键、OH键、键的振动吸收，则有关该有机物的叙述不正确的是 A．该有机物含有羟基 B．该有机物质谱图中最大质荷比是60 C．该有机物能与金属反应 D．该有机物核磁共振氢谱图中有4个吸收峰，峰面积之比为3:2:2:1 【答案】D 【解析】A．由，其中碳元素的质量分数，可知碳原子数为3个；，，可知氢原子数为8个；氧元素的质量分数为，同上可求出氧原子数为1个。红外光谱图只有键、键、键、键的振动吸收，该物质为或。该有机物为醇，含有羟基，A正确； B．该有机物的相对原子质量为60，即最大质荷比是60，B正确； C．该有机物为醇，能与金属反应，C正确； D．因无法确定有机物的结构，峰面积之比无法确定，D错误； 故选D。 23．我国科学家屠呦呦因青蒿素研究获得诺贝尔奖，青蒿素是从传统药材中发现的能治疗疟疾的有机化合物。青蒿素为无色针状晶体，熔点为156～157℃，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 I．用溶剂A浸取青蒿素的工艺流程如下图所示： （1）操作I前对青蒿进行干燥粉碎的目的是 。 （2）操作Ⅱ的名称是 。 （3）利用重结晶法提纯粗品时其操作步骤为：加热溶解→趁热过滤→ →过滤、洗涤、干燥。 （4）关于溶剂A的分子结构可通过现代分析方法进行测定，得到的谱线图如下(图3中两组峰的面积之比为2:3)。根据以下结果，推测A的结构简式为 。 Ⅱ．已知青蒿素是一种烃的含氧衍生物，某同学为确定其化学式，进行如图实验： 实验步骤： ①按图所示连接装置，检查装置的气密性； ②称量装置E、F中仪器及试剂的质量； ③取14.10 g青蒿素放入C中的硬质玻璃管，点燃装置C、D处的酒精灯，充分反应； ④实验结束后冷却至室温，称量装置E、F中仪器及试剂的质量。 （5）装置D的作用是 。 （6）装置E中装入的试剂不可能是 (填字母序号)。 a．无水氯化钙          b．氢氧化钠固体          c．五氧化二磷           d．硅胶 （7）某同学认为上述装置还有不足之处，可能产生较大的实验误差，请提出你的改进方法： 。 （8）通过改进后，实验测得数据如表，通过质谱仪测得青蒿素的相对分子质量为282，结合上述数据，得出青蒿素的分子式为 。 装置 实验前 实验后 E 84.00 g 93.90 g F 100.00 g 133.00 g 【答案】（1）干燥能防止有效成分水解、利于粉碎，粉碎能增大青蒿与溶剂A的接触面积，提高浸出效率 （2）蒸馏 （3）冷却结晶 （4）CH3CH2OCH2CH3 （5）将C中可能产生的CO转化为CO2 （6）b （7）在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置 （8）C15H22O5 【分析】青蒿粉碎后，加入溶剂A，过滤，将滤液进行蒸馏得到溶剂A和粗品，将粗品进行一系列过程得到精品。青蒿素分子式的确定：将一定质量的青蒿素在C处燃烧，将燃烧的产物通入氧化铜中，将可能生成一氧化碳进一步变为二氧化碳，E处用干燥剂吸收反应生成的水，从而计算青蒿素中含有氢元素的质量，F处用碱石灰吸收反应生成的二氧化碳，计算出青蒿素中含有碳元素的质量。据此回答问题。 【解析】（1）操作I是过滤，为了得到更多的青蒿素，在操作I前要对青蒿进行干燥粉碎，其目的是：干燥能防止有效成分水解、利于粉碎，粉碎能增大青蒿素与溶剂A的接触面积，提高浸出效率；故答案为：增大青蒿素与溶剂A的接触面积，提高浸出效率。 （2）提取液是互溶物，要分离得到溶剂A和粗品，则操作Ⅱ的名称是蒸馏；故答案为：蒸馏。 （3）重结晶是从溶液得到晶体，步骤为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；故答案为：冷却结晶。 （4）由质谱图可知，溶剂A的相对分子质量为74，由红外光谱图知，溶剂A中存在醚键和烃基C-H，由图3核磁共振氢谱知溶剂A结构中有2种氢且个数比为2:3，故溶剂A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为CH3CH2OCH2CH3。 （5）由分析可知，装置D的作用是将C中可能产生的CO转化为CO2，故答案为将C中可能产生的CO转化为CO2。 （6）由分析可知装置E的作用是吸收水，不能吸收二氧化碳，氢氧化钠会与二氧化碳反应，故装置E的试剂不可能是氢氧化钠固体，故答案为b。 （7）由于空气中含有CO2和水蒸气，空气会从F装置右侧的导管进入E、F装置，干扰测定结果，从而产生较大实验误差，故改进方法为在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置，故答案为在右侧增加防止空气中二氧化碳、水蒸气进入装置F的装置。 （8）由分析及数据可知知，=9.90 g，=0.55 mol，=33 g，=0.75 mol，所以青蒿素中氧原子的质量为=4 g，=0.25 mol，==15：22：5，故青蒿素的最简式为C15H22O5，青蒿素的相对分子质量为282，则青蒿素的分子式为C15H22O5，故答案为C15H22O5。 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 $