1.2.2李比希燃烧法 专项训练 2025-2026学年高二下学期化学苏教版选择性必修3

李比希燃烧法专项训练 1．下列关于有机化合物检测的说法正确的是 A．李比希燃烧法可用于确定有机物的分子式 B．X射线衍射可用于有机化合物晶体结构的测定 C．溴水和酸性高锰酸钾溶液均可鉴别苯、甲苯 D．质谱法可确定有机物元素组成 2．为了鉴别分子式为的M、N两种同分异构体，下列有关说法错误的是 A．李比希燃烧法可用于鉴别M和N B．利用质谱仪可得到两种有机物的相对分子质量，根据质谱图中的碎片峰的差异可以进行简单的结构推测 C．通过M、N的红外光谱图获取的化学键信息可准确鉴别这两种物质 D．M和N其中一种物质的核磁共振氢谱图会产生3组吸收峰，峰面积之比为3：2：1 3．乙酸乙酯与H218O在硫酸作用下，发生下列水解反应：+H218O+CH3CH2-OH，可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是 A．利用李比希燃烧法可以测定乙醇的分子式为C2H6O B．乙酸乙酯和乙醇的核磁共振氢谱均有3个峰，无法鉴别二者 C．利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇的结构 D．运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的C-O的位置 4．下列方法能用于鉴别二甲醚(CH3OCH3)和乙醇的是 A．李比希燃烧法 B．铜丝燃烧法 C．红外光谱法 D．元素分析仪 5．下列说法正确的是 A．贝采里乌斯打破了无机物和有机物的界限 B．苯丙氨酸可以与NaOH溶液或HCl溶液反应形成内盐，内盐的形成是由氢键所致 C．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 D．李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成和空间结构 6．下列属于确定有机化合物的元素组成的方法是 ①李比希法       ②钠融法       ③铜丝燃烧法       ④元素分析仪法     ⑤核磁共振和红外光谱法     ⑥质谱法 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥ 7．研究有机物的一般方法为：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，以下用于研 究有机物的方法正确的是 A．实验室通常用重结晶的方法分离提纯液体有机物 B．通过李比希燃烧法，可以确定有机物的结构 C．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团种类 D．核磁共振氢谱图中吸收峰的面积即为有机物中H原子的数目 8．下列关于有机实验说法不正确的是 A．实验室用电石与饱和食盐水制备乙炔，其使用饱和食盐水的作用是加快反应速率 B．实验室制硝基苯，反应物的添加顺序：先加入浓硝酸，再加浓硫酸，最后滴入苯 C．要鉴别己烯中是否含有甲苯，应先加足量溴水，然后再加入酸性KMnO4溶液 D．李比希燃烧法，使用CuO的主要作用是将有机物不完全燃烧产生的CO进一步氧化为CO2 9．乙酸乙酯与H218O在硫酸作用下，发生下列水解反应：+H218O+CH3CH2-OH，可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是 A．利用李比希燃烧法可以测定乙醇的分子式为C2H6O B．乙酸乙酯和乙醇的核磁共振氢谱均有3个峰，无法鉴别二者 C．利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇的结构 D．运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的C-O的位置 10．下列方法能用于鉴别丙酮(CH3COCH3)和丙醛的是 A．李比希燃烧法 B．钠融法 C．质谱法 D．1H-NMR谱 二、解答题 11．一百多年前，李比希首先利用尿素合成了三聚氰胺()，它可用于阻燃剂、水泥减水剂和高分子合成等领域。请回答： (1)根据李比希燃烧法，利用如图装置测定三聚氰胺的组成(图中铂小皿用于盛放样品)。 ①高氯酸镁的作用是_______。 ②吸收管做成细长型的目的是_______。 ③设计准确测定体积的实验方案_______。 (2)一些不法分子往牛奶中加入三聚氰胺，以提高奶制品的含氮量，三聚氰胺在体内可转化为三聚氰酸( )。 ①三聚氰酸中的C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序是_______。 ②三聚氰酸分子中最多_______个原子共平面，三聚氰胺与三聚氰酸之间会通过_______(写出结构表达式)结合，在肾脏内形成结石。 (3)尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成链状二聚物，其方程式为： 三分子缩合时，还可成环。已知发生缩合反应失去，生成二聚物和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算各缩合产物的物质的量之比_______。 (4)三聚氰胺与某含氯、氧元素(原子数比1：1)芳香化合物在特定溶剂中混合，迅速反应产生聚酰胺薄膜，部分结构如图所示(不同颜色表示不同的结构；环间的键仅表示连接关系，略去了环间的原子)。参与反应的芳香化合物的结构简式是_______。 12．化学上常用燃烧法即李比希法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时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： (1)装置中分液漏斗盛放的物质是_______。 (2)写出装置中所盛放物质的名称_______，有学生认为在后应再加一与相同的装置，目的是_______。 (3)某有机化合物经李比希法测得其中含氢为、含氧为、其余为碳。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。 方法一：测得蒸气密度是相同状况下甲烷的倍。 方法二：核磁共振仪测出的核磁共振氢谱如下图。 方法三：利用红外光谱仪测得分子的红外光谱如下图所示。 请填空： 的相对分子质量为_______；的分子式为_______。 ②核磁共振氢谱中各组吸收峰面积之比为_______。 ③的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件： 1)分子结构中只含一个官能团；2)分子结构中含有一个甲基；3)苯环上只有一个取代基。 则该类的同分异构体共有_______种，写出其中一种核磁共振氢谱有个峰，且面积之比为的同分异构体的结构简式：_______。 13．研究有机物的一般方法是先对有机物进行分离、提纯，然后采用现代仪器分析方法测定有机化合物的分子结构。 Ⅰ．实验小组甲设计提取橘精油（主要成分为柠檬烯，其键线式为，沸点为176.0℃）的实验流程如图所示。请按要求回答下列问题： (1)柠檬烯的分子式为______，官能团名称为______。 (2)下图所示装置中仪器a的名称是______。 (3)下列关于实验的说法正确的是______。 A．利用如上图所示装置对橘皮进行反复滴萃可提高柠檬烯的提取率 B．有机试剂X可选用苯，分液时有机层从下口放出 C．无水硫酸钠的作用是除去水 D．蒸馏获得柠檬烯时，蒸馏烧瓶中温度计的位置应该插入液面以下 Ⅱ．有机物X广泛分布于植物、动物和真菌体中，可用作还原剂、漂白剂、助染剂、调节剂、添加剂等。实验小组乙为了解有机物X的性质，对X的结构进行了如下实验： (4)采用李比希燃烧法，取0.9g有机物X充分燃烧，将产物依次通过装有浓硫酸、碱石灰的装置，充分吸收后，测得两装置分别增重0.18g和0.88g。计算可知有机物X的最简式是______。 (5)对其进行质谱分析，得下图可知有机物X的分子式是______。 (6)对其进行红外光谱分析得下左图，氢核磁共振检测得下右图，有机物X的结构简式为______。 14．化学上常用燃烧法即李比希法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时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： （1）A装置中分液漏斗盛放的物质是__________。 （2）写出E装置中所盛放物质的名称_________________，有学生认为在E后应再加一与E相同的装置，目的是_____________________。 （3）某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。 方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。 方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1:2:2:2:3，如下图 方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图所示。 请填空： ①A的分子式为________；结构简式为________ ②A的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件： 1)分子结构中只含一个官能团；2)分子结构中含有一个甲基；3)苯环上只有一个取代基。 则该类A的同分异构体共有____种，写出其中一种核磁共振氢谱有6个峰，且面积之比为1:1:1:2:2:3的同分异构体的结构简式：_____________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 李比希燃烧法专项训练答案 1．B 【详解】A．李比希燃烧法测定有机物中元素的质量分数，不能确定分子式，A错误； B．X射线衍射技术用于测定有机化合物晶体结构，B正确； C．溴水与苯、甲苯均分层无法鉴别，酸性高锰酸钾可区分两者，C错误； D．质谱法确定相对分子质量而非元素组成，D错误； 故选B。 2．A 【详解】A．李比希燃烧法通过测定有机物中碳、氢含量来推断元素组成，但乙醇和甲醚分子式相同，燃烧产物均为CO2和H2O，无法区分，故A错误； B．质谱法可测定相对分子质量，并通过碎片峰差异推测结构（如乙醇断裂出羟基相关碎片，甲醚不能断裂出羟基相关碎片），故B正确； C．红外光谱通过化学键特征吸收峰鉴别官能团（乙醇有羟基峰，甲醚有醚键峰），故C正确； D．乙醇的核磁共振氢谱有3组峰（CH3、CH2、OH），峰面积比为3:2:1；甲醚因结构对称仅1组峰，故D正确； 故选A。 3．D 【详解】A．李比希燃烧法是将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸收管内，这两个吸收管增加的质量分别表示生成的二氧化碳和水的质量，由此即可计算样品中的碳、氢、氧的含量，从而确定有机物中C、H、O个数的最简整数比，故利用李比希燃烧法可以测定乙醇的实验式为C2H6O，不能确定分子式，A错误； B．乙酸乙酯()含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:3:2，乙醇(CH3CH2-OH)含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:2:1，二者的核磁共振氢谱均有3个峰，但峰面积比不同，可以鉴别二者，B错误； C．利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇分子中-OH的个数，不能确定乙醇的结构，C错误； D．利用18O标记水分子为CH3CO18OCH2CH3，可根据检测水解产物中乙酸有放射性或乙醇有放射性来确定C-O键的断裂位置，D正确； 故选D。 4．C 【详解】A．李比希燃烧法能够测定元素的含量，而二甲醚和乙醇为同分异构体，二者元素的含量相同，无法用李比希燃烧法鉴别，A错误；B．铜丝燃烧法可定性确定有机物中是否存在卤素，而二甲醚和乙醇中都不含卤素，无法鉴别二者，B错误；C．红外光谱法确定有机物中的官能团，二甲醚与乙醇中的官能团不同，可鉴别，C正确；D．二甲醚（CH3OCH3）和乙醇的组成元素均为C、H、O，不能利用元素分析仪鉴别，D错误，答案选C。 5．C 【详解】试题分析：A．1828年德国化学家维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限，A错误；B．苯丙氨酸中含有氨基与羧基，显两性，既能与酸与NaOH溶液或HCl溶液反应形成内盐，内盐的形成是由离子键所致，B错误；C．石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃，C正确；D．李比希法、钠融法、铜丝燃烧法、元素分析仪均可帮助人们确定有机化合物的元素组成，不能确定空间结构，D错误；答案选C。 考点：考查化学史、内盐的形成、石油的综合利用、元素组成的分析 6．A 【详解】试题分析：核磁共振和红外光谱法用于分析有机分子结构，质谱法用于分析有机分子的相对分子质量。所以排除法选A。 考点：研究有机化合物的方法。 点评：了解几种典型的有机物分析方法。 7．C 【详解】A．温度影响溶解度，若被提纯物的溶解度随温度变化大，适用重结晶法分离，A错误； B．利用燃烧法，能将有机物分解为简单无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定实验式，B错误； C．不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的化学键或官能团，C正确； D．核磁共振氢谱图中吸收峰的面积为表示同一类氢原子的数目多少，。而不能代表有机物中H原子的数目，D错误； 答案选C。 【点睛】该题的易错选项是D，关于核磁共振氢谱图需要注意以下几点：处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的位置不同；吸收峰的面积与氢原子个数成正比；常用于判断有机物分子中氢原子的种类和个数。 8．A 【详解】A．实验室用电石与饱和食盐水制备乙炔时，使用饱和食盐水的作用是减缓反应速率，A错误； B．实验室制硝基苯的正确顺序是先加浓硝酸，再加浓硫酸（利用其催化及脱水作用），最后滴加苯，以控制反应温度，B正确； C．己烯与溴水完全反应后，若剩余液体仍能使酸性KMnO4褪色，说明含甲苯（甲苯被氧化），C正确； D．李比希燃烧法中，CuO的作用是氧化有机物不完全燃烧产生的CO为CO2，确保碳元素完全转化为CO2以便测定,，D正确； 故选A。 9．D 【详解】A．李比希燃烧法是将准确称量的样品置于一燃烧管中，经红热的氧化铜氧化后，再将其彻底燃烧成二氧化碳和水，用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂（附在石棉上粉碎的氢氧化钠）及高氯酸镁的吸收管内，这两个吸收管增加的质量分别表示生成的二氧化碳和水的质量，由此即可计算样品中的碳、氢、氧的含量，从而确定有机物中C、H、O个数的最简整数比，故利用李比希燃烧法可以测定乙醇的实验式为C2H6O，不能确定分子式，A错误； B．乙酸乙酯()含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:3:2，乙醇(CH3CH2-OH)含3种等效氢，核磁共振氢谱会出现3组峰，峰面积比为3:2:1，二者的核磁共振氢谱均有3个峰，但峰面积比不同，可以鉴别二者，B错误； C．利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇分子中-OH的个数，不能确定乙醇的结构，C错误； D．利用18O标记水分子为CH3CO18OCH2CH3，可根据检测水解产物中乙酸有放射性或乙醇有放射性来确定C-O键的断裂位置，D正确； 答案选D。 10．D 【详解】丙酮和丙醛的分子式相同，故无法通过李比希燃烧法和质谱法鉴别，故AC错误；钠熔法：定性鉴定有机化合物所含元素（氮、卤素、硫）的方法，故无法鉴别丙酮和丙醛；故B错误；两种物质中氢原子的化学环境种类不同，丙酮分子中只有一种氢原子，而丙醛分子中有三种氢原子，故可通过核磁共振氢谱鉴别，D项正确。 11．(1) 吸收，以确定含氢量 增大固气接触面积，有利于完全吸收 先将气体通过灼热的铜粉除去氧气，冷却后用量气装置测量剩余气体体积 (2) 12 或 (3) (4) 【分析】三聚氰胺完全燃烧，生成二氧化碳、水和氮气，然后产生的气体再经过燃烧炉，是防止燃烧过程中生成CO；经过高氯酸镁，会吸收产生的水；经过碱石棉，吸收产生的二氧化碳；最后连接氮气的体积测定装置。 【详解】（1）①由分析可知，高氯酸镁的作用是吸收，以确定含氢量，故答案为：吸收，以确定含氢量； ②吸收管做成细长型的目的是增大固气接触面积，有利于完全吸收，故答案为：增大固气接触面积，有利于完全吸收； ③氮气中混有氧气，则准确测定体积的实验方案：先将气体通过灼热的铜粉除去氧气，冷却后用量气装置测量剩余气体体积，故答案为：先将气体通过灼热的铜粉除去氧气，冷却后用量气装置测量剩余气体体积； （2）①同一周期元素，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O位于同一周期且分别位于第IVA族、第VA族、第VIA族，所以第一电离能大小顺序为，故答案为：； ②三聚氰酸分子中的六元环在一个平面上，氢氧原子在同一平面，碳氧原子直接相连，可以通过旋转使所以原子在同一平面，则最多12个原子共平面；三聚氰胺和三聚氰酸分子中都有氢原子与氧原子直接相连，氮原子、氧原子上都有孤电子对，它们可形成分子间氢键，结构表达式为：或，从而在动物的肾脏内形成结石，故答案为：12；或； （3）设：二聚物为；链状三聚物为；环状三聚物为；根据方程式有： 2x+3y+3z=12，x+2y+3z=8，，联立三式解得：x=3，y=1，z=1，则，故答案为：； （4） 根据生成物的结构简式可判断应该是缩聚产物，又因为与参与反应的芳香化合物中氯、氧元素中原子数比1 :1，这说明生成的小分子应该是氯化氢，所以该有机物的结构简式是，故答案为：。 12．(1)双氧水 (2) 碱石灰或者固体NaOH 防止空气中的水蒸气和CO2进入装置E被吸收，从而影响产物质量的测定 (3) 150 C9H10O2 2：2：2：1：3 6 、 【分析】用燃烧法测定有机物组成，A中可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，经浓硫酸干燥后，进入C与其中的样品进行反应生成二氧化碳和水，C中CuO将CO转化为二氧化碳，避免实验误差，D用于吸收水，E用于吸收二氧化碳，根据二氧化碳的质量可求得C元素的质量，由水的质量可求得H元素的质量，结合有机物的质量可求出O元素的质量，从而确定有机物分子中C、H、O的个数比，确定有机物的分子式。 【详解】（1）A装置中分液漏斗内盛放的物质为H2O2，H2O2在二氧化锰的催化作用下分解生成O2。 （2）E装置的作用为吸收反应产生的CO2，故其中盛放的物质为碱石灰或者固体NaOH。E后面再加一个与E相同的装置，目的是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置E被吸收，从而影响产物质量的测定。 （3）①A蒸气密度是相同情况下甲烷的9.375倍，则A的相对分子质量为16×9.375=150。其中含氢6.67%，含氧21.33%，其余为碳，则含有氢原子的个数为，氧原子个数为，碳原子个数为，则其分子式为C9H10O2。 ②该分子中共有10个氢原子，核磁共振氢谱中各组吸收峰面积之比为2：2：2：1：3。 ③A的芳香族同分异构体分子中只含有一个官能团，分子结构中含有一个甲基，苯环上只有一个取代基，符合条件的取代基有-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)OOCH、-CH(CH3)COOH、-COOCH2CH3共有6种同分异构体。其中核磁共振氢谱有6个峰，面积比为1：1：1：2：2：3的同分异构体为、。 13．(1) 碳碳双键 (2)球形冷凝管 (3)AC (4) (5) (6) 【分析】由题给流程可知，向碎橘皮中加入水和乙醇用提取器滴萃取提取得到提取液，向提取液中加入有机萃取剂萃取、分液得到有机相，向有机相中加入无水硫酸钠除去有机层中的水后，蒸馏得到橘皮精油，据此分析； 【详解】（1） 根据柠檬烯的结构，可知分子式为，官能团名称为碳碳双键； （2）仪器a的名称是球形冷凝管； （3）A．由萃取规律可知，理由如图装置，对橘皮进行反复多次萃取可以获得更多的橘皮精油，有利于提高橘皮精油提取率，故A正确； B．苯可以做萃取橘皮精油的萃取剂，且分液时下层溶液从下口流出，上层溶液应从上口倒出，苯密度小于水，应该从上口倒出，故B错误； C．由分析可知，加入无水硫酸钠的目的是除去有机层中的水，干燥有机相，故C正确； D．蒸馏获得柠檬烯时，蒸馏烧瓶中温度计的位置应该在支管口处，故D错误； 故选AC； （4）得水质量0.18g和二氧化碳质量为0.88g，则n(H)=2n(H2O)=，n(C)=n(CO2)=，0.9gA中m(O)=0.9g-0.02mol×1g/mol-0.02mol×12g/mol=0.64g，n(O)=，C、H、O个数比为0.02:0.02:0.04=1：1：2，A的最简式是； （5）由质谱图可知，有机物A的相对分子质量为90，分子式为：，，A的分子式为； （6）红外光谱分可知分子中含-OH、C=O、C-C键，氢谱可知只有一种等效氢，说明高度对称，有机物X的结构简式为。 14． H2O2 碱石灰或生石灰 避免空气中的水和二氧化碳对结果有所干扰 C9H10O2 5种 或 （任写一种） 【详解】（1）根据题意用A装置制取氧气，所以A装置中分液漏斗盛放的物质是H2O2 故正确答案：H2O2 （2）E装置的作用是吸收反应生成的水蒸气，所以试剂是碱石灰，在E后再加一与E相同的装置，可以防止空气中的水和二氧化碳被E吸收，避免空气中的水和二氧化碳对结果有所干扰。 故正确答案：碱石灰或生石灰；避免空气中的水和二氧化碳对结果有所干扰 （3）①A的相对分子质量为150，含碳为72.0%、含氢为6.67%，其余为氧，碳原子数是 、氢原子数是、氧原子数是，所以A的分子式是C9H10O2；A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为1:2:2:2:3，A中含有、C-C、C-O、C=O、C-H结构，所以A的结构简式是； ②1)分子结构中只含一个官能团；2)分子结构中含有一个甲基；3)苯环上只有一个取代基。所以取代基的结构是-CH(CH3)COOH、-CH(CH3)OOCH、-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3；则该类A的同分异构体共有5种；其中一种核磁共振氢谱有6个峰，且面积之比为1:1:1:2:2:3的同分异构体的结构简式是 或 。 故正确答案：①C9H10O2，；②5种， 或 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $