人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法同步训练题

第一章　有机化合物的结构特点与研究方法

第二节   研究有机化合物的一般方法

1.2.2 有机化合物实验式、分子式、分子结构的确定

一、选择题

1. 以下用于研究有机物的方法错误的是

A. 蒸馏法常用于分离提纯液态有机混合物
B. 燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一
C. 核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D. 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

【答案】C

【解析】

A.液态有机混合物互溶，但沸点不同，则利用蒸馏可分离提纯液态有机混合物，故A正确；
B.烃及含氧衍生物有机物燃烧生成二氧化碳和水，可定性、定量分析物质组成，则燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法，故B正确；
C.质谱法常用于分析有机物的相对分子质量，而核磁共振氢谱通常用于分析有机物中的H的种类及数目，故C错误；
D.红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子的结构，故D正确。
故选C。

2. 某气态有机物X含C、H、O三种元素。现欲确定X的分子式，下列条件中所需的最少条件是（   ）

中碳的质量分数 中氢的质量分数 在标准状况下的体积 质谱图确定X的相对分子质量  的质量

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

由可得有机物的实验式，由可知有机物的分子式。

3. 下列化合物中核磁共振氢谱只出现三个峰且峰面积之比为的是

A.  B.
C.  D.

【答案】B

【解析】

核磁共振氢谱只出现三个峰，说明分子中有三种不同性质的氢原子；峰面积之比为，说明这三种氢原子的数目之比为，据此进行分析。

A.分子高度对称，分子中有2种H原子，分别处于甲基上、苯环上，二者H原子数目之比为6：：2，故A错误；

B.分子中有3种H原子，分别处于甲基上、环上甲基邻位、苯环甲基间位，三者H原子数目之比为3：2：2，故B正确；

C.分子中有2种H原子，分别处于甲基上、双键上，二者H原子数目之比为6：：1，故C错误；

D.分子中有2种H原子，分别处于甲基上、亚甲基上，二者H原子数目之比为6：：2，故D错误。

故选B。

4. 化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。下列关于A的说法正确的是

A.   A属于酯类化合物，在一定条件下能发生银镜反应
B.  A在一定条件下可与发生加成反应
C.  符合题中A分子结构特征的结构式只有1种
D.  与A属于同类化合物的同分异构体只有2种

【答案】C

【解析】

有机物A的分子式为分子式，不饱和度为，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1：2：2：3，说明A含有四种氢原子且其原子个数之比为1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物A的结构简式为。
A.含有酯基，属于酯类化合物，可发生水解反应，五醛基，不能发生银镜反应，故A错误；
B.只有苯环能与氢气反应，则A在一定条件下可与发生加成反应，故B错误；
C.有机物A的结构简式为，只有一种，故C正确；
D.属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯，若为羧酸与酚形成的酯，可以是乙酸酚酯，可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置，故5种异构体，故D错误。
故选C。

5. 在核磁共振氢谱中出现两个峰，其氢原子个数之比为的化合物是

A.   B.
C.  D.  

【答案】D

【解析】

A.由对称可知，该分子中有2种位置不同的氢原子，则核磁共振氢谱中出现两组峰，氢原子数之比为3：1，故A错误； 
B.由对称可知，该分子中有3种位置不同的氢原子，则核磁共振氢谱中出现三组峰，故B错误； 
C.由对称可知，该分子中有3种位置不同的氢原子，则核磁共振氢谱中出现三组峰，故C错误； 
D.由对称可知，该分子中有2种位置不同的氢原子，则核磁共振氢谱中出现两组峰，氢原子数之比为3：2，故D正确。
故选D。

6. 仔细分析下列表格中烃的排列规律，判断排列在第15位烃的分子式是

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

由表中分子式可知，每3个一组，每组内碳原子数目相同，由前到后的顺序按炔烃、烯烃、烷烃循环，相邻组的碳原子数目相差1，故第15位烃应处于第五组最后一个，碳原子数目为，为烷烃，故分子式为，
故选A。

7. 有机物X可作为合成青蒿素的一种基本原料，已知X的结构如下，下列有关X的说法正确的是

A. X分子式为
B. X属于芳香族化合物
C. X只能发生加成反应，且X最多可以和加成
D. X含有的官能团有羟基和羰基

【答案】A

【解析】

A.X分子式为，故A正确；
B.X中不含有苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C.X除了能发生加成反应还可以发生氧化反应、取代反应等，且X最多可以和加成，故C错误；
D.X含有的官能团有羧基和碳碳双键，故D错误。

8. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是
    

A. 由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B. 由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C. 仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D. 若A的化学式为，则其结构简式为

【答案】D

【解析】

红外光谱图中给出的化学键有键、键和键三种，A正确；
B.核磁共振氢谱图中峰的个数即代表氢的种类，B正确；
C.核磁共振氢谱峰的面积比表示氢的数目，在没有明确化学式的情况下，无法得知氢原子总数，C正确；
D.若A为，则无键，与所给红外光谱图不符，且其核磁共振氢谱图应只有1个峰，与题给核磁共振氢谱图不符，D错误。

9. 由金属铁制备的的结构如图甲所示，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振氢谱能够区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中，分别有几种吸收峰

A. 1种 1种 B. 1种 2种 C. 1种 3种 D. 2种 3种

【答案】C

【解析】

甲中氢原子的化学环境完全相同，其核磁共振氢谱中只有1个吸收峰；乙中与铁相连的2个五元环结构全等，每个五元环中有3种不同化学环境的氢原子，则其核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
故选C。

10. 如图是一种分子式为的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为   

A.  B.
C.  D.

【答案】A

【解析】

分子式为的有机物，由红外光谱图可看出该分子中有不对称，含有，；
A.结构简式为，分子中存在不对称、和，且分子式为，A符合题意；
B.，分子中只含有1个甲基，2个，不存在单键，B不符合题意；
C.的结构简式为，分子中只含有1个甲基，2个，C不符合题意；
D.的结构简式为，分子中存在对称，不存在单键，且含碳数为5，D不符合题意；
故选A。

11. 下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是

A. HCHO B.  C. HCOOH D.

【答案】A

【解析】

中H原子都是等效的，核磁共振氢谱中只给出一种峰，故A正确；
B.有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故B错误；
C.HCOOH有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故C错误；
D.有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故D错误。
故选A。

12. 下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是

A. 乙醇 B. 乙烯 C. 乙醛 D. 氯乙烷

【答案】A

【解析】

化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰说明有机物中含有三种类型的氢原子，根据等效氢的判断方法来回答。
A.乙醇的结构简式为，该分子的核磁共振氢谱有3种，故A符合；
B.乙烯的结构简式为，该分子的核磁共振氢谱有1种，故B不符合；
C.乙醛的结构简式为：，该分子的核磁共振氢谱有2种，故C不符合；
D.氯乙烷的结构简式为：，该分子的核磁共振氢谱有2种，故D不符合。
故选A。

二、填空题

13. 某有机物的结构确定过程前两步为：

测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是，氢的质量分数是，则其实验式为___________。

确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为_______；分子式______。

【答案】
；

【解析】

碳的质量分数是，氢的质量分数是，氧元素质量分数是，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比：：：10：1，所以其实验式为：；
故答案为：；
由质谱图可知，其相对分子质量为74，实验式的式量为，故其分子式为，故答案为：74，。

14. 有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机物合成的中间体。该有机物经充分燃烧生成和；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中只有键和位于分子端的键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为。求：

的化学式为________。

的结构简式为________。

【答案】
 

【解析】

，则，，则实验式为，设其分子式为。由其相对分子质量为84，得，该有机物的分子式为，结合红外光谱图知含有和位于分子端的，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为，经过合理拼凑，知A的结构简式为。

15. 在有机物分子中，不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的峰值也不同．根据峰值信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目．例如：乙醚的结构式其核磁共振谱中有2个信号峰。见下图
    
             的核磁共振氢谱

下列分子中，其核磁共振氢谱中只有一个峰信号的物质是    ；

A.       

化合物A和B的分子式都是，A的核磁共振氢谱图只有1个峰，则A的结构简式为________，请预测B的核磁共振氢谱上有________个峰信号；

用核磁共振氢谱的方法来研究的分子结构，请简要说明根据核磁共振氢谱的结果来确定分子结构的方法是________．

【答案】；

；2；

核磁共振氢谱中有3个峰信号时，分子结构为，有1个峰信号时分子结构为。

【解析】

核磁共振氢谱中只有一种峰，说明分子中只有1种H原子，乙烷分子中有1种H原子，乙酸、乙酸甲酯、丙烷分子中都有2种H原子，故A正确，
故答案为：A；
的核磁共振氢谱只有1个吸收峰，则A分子中只有1种H原子，A为1，二溴乙烷，结构简式为；A、B分子式相同，则B为1，二溴乙烷，结构简式为，分子中有2种H原子，所以B的核磁共振氢谱有2个吸收峰，故答案为：；2；

通过核磁共振氢谱中的峰信号可以判断分子结构，有3个峰信号，则为乙醇，分子结构为，有1个峰信号时为甲醚，分子结构为，
故答案为：核磁共振氢谱中有3个峰信号时，分子结构为，有1个峰信号时分子结构为。

16. 某有机物A的分子式为，1mol该物质与反应生成，与钠反应生成，核磁共振氢谱如下图。写出A的结构简式：________。

【答案】

【解析】1mol该物质与反应生成，则分子中含有1个，与钠反应生成，则还含有1个，核磁共振氢谱中显示有4种H原子，且原子个数比为，故A的结构简式为。

17. F是结构简式如下图的同分异构体，1molF与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2mol二氧化碳，其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为的结构简式为________。
    B

【答案】

【解析】 B有6个C、4个O、2个不饱和度，由题意知F有2个，核磁共振氢谱有三组峰且峰面积比为，说明H原子个数分别为6，2，2，结构对称，因此符合条件的同分异构体为