第3章 第2节 有机化合物结构的测定(课时跟踪检测)(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

第2节　有机化合物结构的测定 1.下列叙述正确的是（　　） A.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃 B.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，可推出的结论是该有机物属于烃的含氧衍生物 C.某有机物燃烧后产物只有CO2和H2O，通过测定有机物、CO2和H2O的质量，可确定该有机物是否含有氧元素 D.甲烷在同系物中含碳量最高，因而是清洁能源 2.为测定某有机化合物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱图，则该有机化合物可能是（　　） A.C2H5OH B. C.CH3CH2CH2COOH D. 3.下列鉴别方法不可行的是（　　） A.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳 B.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、己烯和己烷 C.用水鉴别乙醇、溴苯和甲苯 D.用碳酸钠溶液鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯 4.有机化合物甲能发生银镜反应，甲催化加氢还原为乙，1 mol 乙与足量金属钠反应放出22.4 L H2（标准状况），据此推断乙一定不是（　　） A.CH2OH—CH2OH B.CH2OH—CHOH—CH3 C.HOOC—COOH D.HOOCCH2CH2OH 5.下列各组物质，最适宜使用红外光谱法进行区分的是（　　） A.2-甲基戊烷（）、3-甲基戊烷（） B.1-丙醇（CH3CH2CH2OH）、1-丁醇 （CH3CH2CH2CH2OH） C.苯（）、甲苯（） D.1-丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）、1-溴丁烷（CH3CH2CH2CH2Br） 6.已知9.0 g某有机化合物与足量氧气在密闭容器中完全燃烧后，将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，碱石灰增重17.6 g，该有机化合物的化学式是（　　） A.C4H10 B.C4H10O2 C.C2H6O D.C2H5O 7.现有一物质的核磁共振氢谱如图所示，则可能是下列物质中的（　　） A.CH3CH2CH3 B.CH3CH2CH2OH C. D.CH3CH2CHO 8.烃R的质谱图如图，经测定数据表明，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，且苯环上只有两个侧链，其中一个是—C2H5，符合此条件的烃R的结构有（　　） A.6种 B.9种 C.12种 D.15种 9.一定量的某有机化合物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，但称量滤液时，其质量只减少2.9 g，则此有机化合物不可能是（　　） A.乙烷 B.乙烯 C.乙醇 D.乙二醇 10.〔多选〕某化合物的结构式（键线式）及球棍模型如下： 该有机物分子的核磁共振氢谱图如图（单位是ppm）。下列关于该有机物的叙述正确的是（　　） 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—CH2CH3 D.该有机物的分子式为C9H10O4 11.用如图所示实验装置可以测定有机化合物中碳元素和氢元素含量：取4.6 g某烃的含氧衍生物样品A置于氧气流中，用氧化铜做催化剂，在760 ℃左右样品A全部被氧化为二氧化碳和水，实验结束后测得装置a增重5.4 g，装置b增重 8.8 g。下列有关说法错误的是（　　） A.装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰 B.由实验数据只能确定A的最简式，无法确定A的分子式 C.开始加热前、停止加热后均需通入一段时间O2 D.采用核磁共振氢谱法能确定A的结构式 12.〔多选〕将2.3 g有机物在氧气中完全燃烧，生成4.4 g CO2和2.7 g H2O；测得其质谱图和核磁共振氢谱图如下： 下列说法正确的是（　　） A.该有机物的相对分子质量为46 B.该有机物存在同分异构现象 C.丙酸的核磁共振氢谱与该有机物完全相同 D.该有机物分子间不能形成氢键 13.某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行如下探究。 步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜（催化剂），被氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机化合物X的蒸气被氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。 步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。 步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为2∶3，如图Ⅰ。 步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。 试填空： （1）X的分子式为　　　；X的名称为　　　　。 （2）步骤二中的仪器分析方法称为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）写出X符合下列条件的同分异构体的结构简式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ①芳香烃；②苯环上的一氯代物有三种 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　有机化合物结构的测定 1.C　烃的含氧衍生物完全燃烧产物也只有二氧化碳和水，故该有机物可能为烃类，也可能为烃的含氧衍生物，A、B错误；可以根据质量守恒确定C、H质量，再根据有机物的质量减去C和H的质量确定是否有氧元素，C正确；烷烃（CnH2n＋2）是含氢量最高的有机物，甲烷（CH4）是含氢量最高的烷烃，故甲烷的含碳量最低，D错误。 2.A　由题图可知，该分子中有3种不同化学环境的氢原子，且原子个数比为1∶2∶3。A项，乙醇分子中有3种不同化学环境的氢原子，原子个数比为1∶2∶3，符合题意；B项，连在同一个碳原子上的甲基上的氢原子等效，所以该分子中有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意；C项，该分子中有4种不同化学环境的氢原子，不符合题意；D项，该分子结构对称，有2种不同化学环境的氢原子，不符合题意。 3.B　乙醇燃烧产生淡蓝色火焰，苯燃烧产生黑烟，四氯化碳不燃烧，现象不同，可鉴别，A正确；苯、己烷均与酸性高锰酸钾溶液不反应，分层现象相同，不能鉴别，B错误；乙醇与水互溶，甲苯与水混合后有机层在上层，溴苯与水混合后有机层在下层，现象不同，可鉴别，C正确；乙醇与碳酸钠溶液互溶，乙酸与碳酸钠溶液反应生成气体，乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层，现象不同，可鉴别，D正确。 4.C　1 mol乙能跟Na反应放出1 mol H2，证明乙中含有两个与Na反应的官能团，甲能发生银镜反应，证明有醛基，则加氢反应后，产物中应有醇羟基，且被还原得来的羟基应在链端，则乙一定不是C。 5.D　红外光谱法可以测定有机化合物分子中所含的化学键或官能团，2-甲基戊烷、3-甲基戊烷中都没有官能团，化学键相同（C—C键和C—H键），不能用红外光谱法区分，A错误；1-丙醇、1-丁醇的官能团都是—OH，化学键相同（C—C键、C—H键、C—O键和O—H键），不能用红外光谱法区分，B错误；苯、甲苯中都没有官能团，化学键相同，不能用红外光谱法区分，C错误；1-丁醇的官能团是—OH，1-溴丁烷的官能团是溴原子（碳溴键），化学键也不完全相同，可以用红外光谱法区分，D正确。 6.B　将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重9.0 g，为水的质量，碱石灰增重17.6 g，为二氧化碳的质量，n（H2O）＝＝0.5 mol，9.0 g该有机物中，n（H）＝0.5 mol×2＝1.0 mol，n（CO2）＝＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（C）＝0.4 mol，9.0 g该有机物中，n（O）＝＝ 0.2 mol，C、H、O原子的物质的量之比为0.4 mol∶1.0 mol∶0.2 mol＝2∶5∶1，最简式为C2H5O，H原子数应该为偶数，则该有机物分子式至少为C4H10O2，由于C4H10O2中H原子已经饱和，所以分子式为C4H10O2。 7.B　由图可知该物质核磁共振氢谱有四组峰，即该有机物有四种氢原子。CH3CH2CH3有两种氢原子，不符合题意，A错误；CH3CH2CH2OH有四种氢原子，符合题意，B正确；有两种氢原子，不符合题意，C错误；CH3CH2CHO有三种氢原子，不符合题意，D错误。 8.C　由质谱图可知烃R的相对分子质量为162，分子中除含苯环外不再含有其他环状结构，如为苯的同系物，则有14n－6＝162，n＝12，其中一个是—C2H5，则另一个侧链为—C4H9，—C4H9有4种，与—C2H5有邻、间、对3种，共12种。 9.B　有机化合物的燃烧产物有二氧化碳和水，将燃烧产物通过足量的澄清石灰水，经过滤可得沉淀10 g，应为CaCO3，n（CO2）＝n（CaCO3）＝＝0.1 mol，m（CO2）＝0.1 mol×44 g·mol－1＝4.4 g，根据方程式： CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O　Δm 4.4 g　　　　　　10 g　　　　　5.6 g 题目中，若是产生的气体为纯CO2，滤液应减重5.6 g，实际中称量滤液时，其质量只比原石灰水减少2.9 g，则生成水的质量应为5.6 g－2.9 g＝2.7 g，则n（H）＝2n（H2O）＝×2＝0.3 mol，则有机化合物中N（C）∶N（H）＝1∶3，A、C、D符合，B不符合。 10.AC　根据该物质的核磁共振氢谱图及球棍模型判断，H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；根据该有机物的球棍模型判断Et为乙基，C项正确；根据球棍模型可知，该物质的分子式是C9H12O4，D项错误。 11.B　装置a、b中依次盛放的试剂可以为无水氯化钙和碱石灰，作用分别为吸收水和二氧化碳，A正确；n（H2O）＝＝0.3 mol，则n（H）＝0.6 mol，n（CO2）＝＝0.2 mol，则 n（C）＝0.2 mol，所以m（O）＝4.6 g－（0.6×1＋0.2×12）g＝1.6 g，则n（O）＝＝0.1 mol，有机物A中N（C）∶N（H）∶N（O）＝0.2∶0.6∶0.1＝2∶6∶1，H原子已经饱和，所以该有机物的分子式为C2H6O，B错误；开始加热前通入一段时间O2，赶走装置中的水和二氧化碳，停止加热后通入一段时间O2，使反应生成的水和二氧化碳分别被无水氯化钙和碱石灰充分吸收，使测量结果更准确，C正确；采用核磁共振氢谱法得出A中氢原子的种类，可确定A的结构式，D正确。 12.AB　2.3 g该有机物中，n（C）＝n（CO2）＝0.1 mol，m（C）＝0.1 mol×12 g·mol－1＝1.2 g，n（H）＝×2＝0.3 mol，m（H）＝0.3 mol×1 g·mol－1＝0.3 g，则m（O）＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，n（O）＝＝0.05 mol， n（C）∶n（H）∶n（O）＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，所以该有机物的实验式是C2H6O，又由质谱图可知，该有机物的相对分子质量为46，则其分子式为C2H6O；在核磁共振氢谱中有3组峰，且3组峰的面积之比是3∶2∶1，则该有机物为CH3CH2OH。该有机物的相对分子质量为46，A正确；该有机物为CH3CH2OH，存在同分异构体CH3OCH3，B正确；丙酸和乙醇中均含有3种不同化学环境的氢原子，且数目之比均为3∶2∶1，但丙酸和乙醇中的氢原子所处的化学环境不同，相应的信号在谱图中出现的位置也不同，具有不同的化学位移，C错误；CH3CH2OH分子间能形成氢键，D错误。 13.（1）C8H10　对二甲苯　（2）质谱法 （3）＋4HNO3＋4H2O （4）、 解析：（1）n（X）＝＝0.02 mol，反应产生CO2，n（CO2）＝＝0.16 mol，反应产生H2O，n（H2O）＝＝0.1 mol，则分子中 N（C）＝＝8，N（H）＝＝10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱中含有苯环，属于苯的同系物，而核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为 2∶3，则X为，名称为对二甲苯。（2）步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法。（3）X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：＋4HNO3＋4H2O。（4）X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上的一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：间二甲苯（）和乙苯（）。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $