第1章 第2节 课时2 实验式、分子式、分子结构的确定-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

课时2实验式、分子 白题 基础过关 题型1元素分析与实验式的确定 1.某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的 量的水和二氧化碳，则该有机物必须满足的 条件是 ( A.分子中C、H、0的个数比为1：2：3 B.分子中C、H的个数比为1：2 C.该有机物的相对分子质量为14 D.该分子中肯定不含氧元素 2.A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已 知：A中碳元素的质量分数为44.1%，氢元素的 质量分数为8.82%，那么A的实验式是() A.C;H2O B.C5H1203 C.CaHoO D.CsHjoOa 题型2质谱法与分子式的确定 3.下图是某有机化合物分子的质谱图，由图可 知该分子的相对分子质量为 ( 相对丰度/% 58 214 172 229 4 187 104 186 16231 2395130152 50 100 150 200 质荷比 A.58 B.214 C.229 D.231 4.某有机物的质谱图如图所示，该有机物的结 构简式可能是 ( 100 80 0 0 20 (mm 2030405060708090100 质荷比 C D.CH CH,OCH 题型3波谱分析与分子结构的确定 5.有机物A的质谱图、核磁共振氢谱图如图所 示，则A的结构简式可能为 选择性必修第三册·RJ舞 式、分子结构的确定 限时：15min ↑相对丰度/% 吸收强度 31 100 45 6 6 20 12348/ppm 质荷比 A的核磁共振氢谱图 A.CHOCH B.HCOOCH, C.CH,CH,OH D.CH,CH,COOH 准确称取4.4g某有机物样品X(只含C、H、0 三种元素)，将有机物X经充分燃烧后的产物 依次通过浓硫酸和碱石灰，二者质量分别增加 3.6g和8.8g。又知有机物X的质谱图和红外 光谱图分别如图所示，则该有机物的结构简式 可能为 透过率/% 相对丰度/% 100 100 43 80 70 60- 0 73 88 50 不对称 20 -CH, 0 C-0-C 质荷比 波数/cm-l A.CH,CH,CH,COOH B.CH,COOCH,CH C.CH,COCH,CH D.CH,COOCH 某化合物的结构简式及球棍模型如下： 该有机物分子的核磁共振氢谱图如下（单位是 ppm)。下列关于该有机物的叙述正确的是 吸 收 度 M 4 3 2 O ppm A.该有机物不同化学环境的氢原子有8种 B.该有机物属于芳香族化合物 C.键线式中的Et代表的基团为一CH, D.该有机物的分子式为CgH1o04 白题010 黑题 应用提优 限时：20min 1.（2024·山东济宁高二期末)桂皮中因含有压轴挑战 肉桂醛而具有特殊香味，为厨房中常见的调 3.(2024·天津高二期中)为确定 味品。在肉桂醛研究实验中，下列描述错误 某烃的含氧衍生物W的结构， 的是 ( 进行如下实验。 A.元素分析可测定出各元素的质量分数，从 [用燃烧法确定W(图中样品)的实验式的装 而求得肉桂醛的实验式 置如图（夹持装置已省略）。 B.质谱法可以确定肉桂醛的相对分子质量 电炉 C.核磁共振氢谱可以确定肉桂醛分子中含有 样品 CuO 的官能团 浓硫酸 碱石灰 D.X射线衍射可以确定肉桂醛的晶体结构 C 2.（2024·四川南充高二期中)有机物A可用 (1)装置A用来制备氧气，仪器a的名称 作食品防腐剂、防霉剂、硝酸纤维素溶剂和增 为 仪器a中盛装的试剂是 塑剂等。有机物A的相关图谱信息如图所 (填化学式)。 示，已知有机物A中只有6个氢原子，则下列 (2)装置B中浓硫酸的作用是 说法错误的是 装置C中CuO的作用是 1001相对丰度/% (3)装置D中试剂X的作用是吸收水蒸 80 气，X可选择 (填字母)。 60 a.无水CaCL2b.氢氧化钠固体c.CaO 40 20 (4)装置F中碱石灰的作用是 质荷比 06古2025303540455056066707万 Ⅱ.使用现代分析仪器对W的分子结构进 质谱图 行测定，相关结果如图： 透过率/% 100 相对丰度/% 100H 40 80 60 80 0 O-H C-H 40 72 88 C=0 20 0+ "102030405060708096 质荷比 波数/cml 红外光谱 (5)W的相对分子质量为 吸收强度 (6)若有机样品质量为4.4g,实验结束后， D装置增重3.6g,E装置增重8.8g。则该 δ/ppm 有机物的分子式为 32 0 核磁共振氢谱 (7)通过 (填序号)，可以确定W A.有机物A的相对分子质量为74 分子中所含的化学键或官能团信息。 B.有机物A的等效氢个数比为3：2：1 ①红外光谱图 ②色谱法 C.有机物A不存在同分异构体 ③核磁共振氢谱图 D.有机物A中碳原子的杂化方式有两种 进阶突破拔高练P03 第一章黑白题011装置乙用真空泵抽真空，设置了减压蒸馏装置，可以更好地降低蒸馏 温度，防止青蒿素失效。(4)青蒿素在水中几乎不溶，不能用水溶 解，a错误：青蒿素在乙醇、乙酸、石油醚中可溶解，加95%的乙醇溶 解、水浴加热、冷却结晶、过滤，可以提纯青蒿素，b正确：加入乙醚进 行萃取分液得到的还是混合物，℃错误。 课时2实验式、分子式、分子结构的确定 白题 基础过关 题号1234567 答案BAD A CBA 1.B解析：有机物在氧气中充分燃烧，C元素生成二氧化碳，H元素 生成水，由于生成等物质的量的水和二氧化碳，因此C、H原子个数 比为1：2,0原子的个数不确定。 2.A解析：由于A中碳元素的质量分数为44.1%，氢元素的质量分数 为8.82%，故A中氧元素的质量分数为1-44.1%-8.82%=47.08%。 由此可算出N(C):NH):N(0)=4.1%:8.82%:47.08% 12 1 16 5：12:4,故该有机物的实验式为CsH1204。A正确。 四技巧点拨 若某有机化合物的实验式中碳、氢原子个数关系满足CH2m+2,可 以直接确定该有机物的分子式，分子式和实验式相同，如CH4、 C3Hg、C5H12等。 3.D解析：质谱图中的质荷比最大的值对应的就是未知物的相对分 子质量，则该有机化合物的相对分子质量为231。 4.A解析：由质谱图可知该有机物的相对分子质量为78,78÷12= 6…6,分子式为C6H5,为苯，A正确。 5.C解析：由题图可得出该有机物的相对分子质量为46，该有机物分 子中含有3种不同化学环境的氢原子。CH,OCH,的相对分子质量 为46，但只有1种化学环境的氢原子，A错误；HC00CH3的相对分 子质量为60，B错误：CH3CH,0H的相对分子质量为46，有3种不同 化学环境的氢原子，C正确：CH,CH2C00H的相对分子质量为74， D错误。 6.B解析：有机物X经充分燃烧后的产物依次通过浓硫酸和碱石灰， 二者质量分别增加3.6g和8.8g,浓硫酸吸收水，碱石灰吸收二氧化 碳，则X中碳氢元素的质量分别为88行×100%=248、3.6gx 8×100%=048,则氧元素的质量为44g-2.4g-0.4g=1.6g,碳、 氢、氧元素的物质的量之比为 2.4g 0.4g 2g·mol1: 1g·mol-1 16g:m2:4:1,放分子式为(C,L,0),;由质谱图可知相对 1.6g 分子质量为88，则44n=88,n=2,分子式为C4H,02;由红外光谱图 可知，分子中含有一CH、C=0、C一0一C,则结构简式为 CH3C00CH2CH3。 7.A解析：根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断，不同化学 环境的氢原子有8种，A项正确：该有机物中不含苯环，所以不属于 芳香族化合物，B项错误：根据该有机物球棍模型判断Et代表 一CH2CH3,C项错误；根据球棍模型可知，该有机物的分子式是 CgH1204,D项错误。 黑题应用提优 题号 12 答案CC 1.C解析：通过定性和定量分析，可确定样品中元素的种类和各元素 的质量分数，从而求得肉桂醛的实验式，A正确：质谱法是近代发展 起来的快速、微量、精确测定相对分子质量的方法，B正确：利用核磁 共振氢谱可以获得该有机化合物分子中有几种处于不同化学环境 的氢原子及它们的相对数目等信息，C错误：X射线衍射技术可用于 有机化合物特别是复杂的生物大分子晶体结构的测定，D正确。 2.C解析：根据质谱图分析出，有机物A的相对分子质量为74，根据 正本参考答案 红外光谱图分析其含有4种化学键，根据核磁共振氢谱可知它有三 种环境的氢原子，综合分析出此物质为丙酸(CH3CH2CO0H)。根据 质谱图分析出，有机物A的相对分子质量为74，A正确：有机物A的 等效氢分别是一个甲基，一个亚甲基，一个羧基，个数比为3：2：1， B正确；丙酸可以存在多种同分异构体，如甲酸乙酯，C错误；丙酸中 碳原子的杂化方式有两种，分别是p3、s即2，D正确。 压轴挑战 3.(1)分液漏斗H202(2)吸收水分，千燥氧气使有机物充分氧 化生成C0,和H0(3)a(4)吸收空气中的C0,气体和水蒸气 (5)88(6)C4Hg02(7)① 解析：装置A用来制取反应所需的氧气，装置B用来吸收水蒸气，装 置C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，装置D用来吸收产生 的水，装置E吸收二氧化碳，装置F吸收空气中水和二氧化碳。 (1)仪器a的名称为分液漏斗，装置A用来制备氧气，过氧化氢在二 氧化锰催化下分解生成水和氧气，仪器a中盛装的试剂是H202。 (2)浓硫酸具有吸水性，装置B中浓硫酸的作用是吸收水分，干燥氧 气：有机物燃烧产物中会有部分C0生成，Cu0的作用是使有机物充 分氧化生成C0,和H20。(3)装置D中试剂X的作用是吸收水蒸气， 氢氧化钠、氧化钙既可以吸收水，又可以吸收二氧化碳，则X可选择无 水CaCL2,故选a。（4)装置F中碱石灰的作用是吸收空气中的C02气 体和水蒸气。(6)若有机样品质量为4.4g,物质的量 4.4g 88g·ml 0.05mol,装置D增重3.6g即生成水的质量，n(H)=2n(H20)=2× 18g:-0.4ml,装置E增重8.8g即生成二氧化碳的质量， 3.6g 88g aC)=n（c02）E4g·ma=0.2m0l,m（0)=4.4g-0.4molx 1 gmol--0.2ml×12g·mm-1=1.68,n(0）=6g·nal 1.6g 0.1mol,C、H、0个数比N(C):N(H):N(0)=0.2:0.4:0.1= 2:4:1,结合相对分子质量为88，则该有机物的分子式为C4H02 (7)红外光谱图可以获得分子中含有化学键或官能团的信息，通过红 外光谱图可以确定W分子中所含的化学键或官能团信息，故选①。 第二节阶段综合 黑题 阶段强化 题号12345 答案CDB DB 1.C解析：乙酰苯胺、氯化钠都是能溶于水的固体，溶于水后不分 层，A错误；氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用过滤的方法分 离，B错误；氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变，根据表中 数据，乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而减小，所以可选用重 结晶方法，先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液，然后降温 结晶让大量的乙酰苯胺析出晶体，C正确：20℃时乙酰苯胺在乙醇 中的溶解度为36.9g,氯化钠可分散在乙醇中形成胶体，不能用乙醇 作溶剂进行重结晶提纯乙酰苯胺，D错误。 2.D解析：从海带中提取精品甘露醇(C6H1406)的流程：向50g剪碎 海带中加入100mL水浸泡得到浊液，过滤除去不溶物得到含有甘 露醇的溶液，调节溶液pH=6~7得到中性提取液，将提取液加热浓 缩得到浓缩液，再向浓缩液中加人2倍量的乙醇，搅拌、降温冷却 过滤得到粗品甘露醇，最后经过重结晶获得精品甘露醇，据此分析 解题。甘露醇为有机醇类物质，能够发生燃烧反应，因此不能将海 带灼烧，A错误：甘露醇溶解度随乙醇的含量增大而骤减，向浓缩液 中加入乙醇使甘露醇析出，因此增大乙醇浓度能够提高甘露醇的析 出率，乙醇可循环使用，B错误：浓缩操作中玻璃棒用于搅拌，过滤操 作中玻璃棒用于引流，玻璃棒作用不同，C错误；向浓缩液中加入乙 醇后，甘露醇溶于水中，甘露醇溶解度随温度的升高而增大，降低温 度后甘露醇析出，因此操作①是降温冷却，过滤后得到粗品甘露醇， 利用甘露醇在水中溶解度随温度变化差异进行重结晶得到精品甘 露醇，D正确。 3.B解析：根据该有机物的物理性质，重结晶时可采用加热溶解→趁 热过滤冷却结晶→过滤等操作，A项正确：利用质谱仪可以快速、 黑白题05