高中化学选择性必修三 1.2.4 确定分子结构—波谱分析
展开2020—2021学年人教版（2019）选择性必修三章节自我强化训练1.2.4 确定分子结构—波谱分析
1.近年来科学家们发现由100个碳原子构成具有完美对称性的C100分子，其最内部是由20个碳原子构成的正12面体，外层的60个碳原子形成12个独立的正五边形，处于中间层次的20个碳原子将内外层碳原子连接在一起，当C100与足量氢气完全反应时，每个碳原子形成四个共价单键，其产物的分子式应为（ ）
A．C100H100 B．C100H80 C．C100H60 D．C100H40
2.分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为( )
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C2H4 | C2H6 | C2H6O | C2H4O2 | C3H6 |
6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
C2H8 | C2H8O | C2H8O2 | C4H8 | C2H10 |
A.C7H16 B.C7H14O2 C.C8H18 D.C8H18O
3.仔细分析下列表格中烃的排列规律,判断排列在第17位的烃的分子式是( )
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ······ |
C2H2 | C2H4 | C2H6 | C3H4 | C3H6 | C3H8 | C4H6 | C4H8 | C4H10 | ······ |
A.C6H12 B.C6H14 C.C7H12 D.C7H14
4.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A.CCl2F2
B.
C.CH3CH2OH
D.CH3CH2CH3
5.下列化学用语表达正确的是( )
A.—氯乙烷的结构式:
B.丁烷的结构简式:
C.四氯化碳的电子式:
D.苯的分子式:
6.分析下表中各项的排布规律,按此规律排布第26项应为( )
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
C2H4 | C2H6 | C2H6O | C2H4O2 | C3H6 | C3H8 | C3H8O | C3H6O2 | C4H8 | C4H10 |
A.C7H16 B.C7H14O2 C.C8H18 D.C8H18O
7.下图是某有机物分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。关于该物质说法不正确的是( )
- 不能使紫色石蕊变红
B.能与碳酸钠反应
C.能发生酯化反应
D.能发生氧化反应
8.下列最简式中,没有相对分子质量也可以确定分子式的是( )
A.
B.
C.
D.
9.武兹反应是重要的有机增碳反应,可简单表示为,现有、和一起反应不可能得到的产物是( )
A.
B.
C.
D.
10.研究有机物一般经过以下几个基本步骤: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错误的是( )
A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物
B.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
C.燃烧法是研究确定有机物元素组成的有效方法之一
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
11.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的、质量比
B.只需证明它完全燃烧后产物只有和
C.只测定其燃烧产物中与的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成和的质量
12.某物质只含C、H、O三种元素,其分子模型如图所示,分子中共有12个原子(图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键).
（1）该物质的结构简式为________________。
（2）该物质中所含官能团的名称为__________。
（3）下列物质中,与该物质互为同系物的是__________(填序号,下同),与该物质互为同分异构体的是__________。
① ②
③ ④
13.有机物键线式结构的特点是以线示键，每个折点和线端点处表示有一个碳原子，并以氢补足四价，C、H不表示出来。降冰片烷立体结构如图所示：
（1）写出其分子式 。
（2）当降冰片烷发生一氯取代时，能生成 种沸点不同的产物。
（3）根据降冰片烷的键线式结构，请你判断：降冰片烷属于 。
a.环烷烃 b.饱和烃 c.不饱和烃 d.芳香烃
（4）降冰片烷具有的性质是 。
a.能溶于水 b.能燃烧 c.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
d.能发生加成反应 e. 能发生取代反应 f. 常温常压下为气体
14.写出下列各烷烃的分子式
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍_____ 。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子_______ 。
(3)1L烷烃C的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15L的水蒸气_______ 。
15.现有X、Y两种烃,已知X的分子式为C5Hm,而Y的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
（1）.下列关于烃X和烃Y的说法中不正确的是( )
A.烃X和烃Y可能互为同分异构体
B.烃X和烃Y可能互为同系物
C.当m=12时,烃X一定为烷烃
D.当n=11时,烃Y可能的分子式有两种
E.烃X和烃Y可能都为芳香烃
（2）.若烃X为链状烃,且分子中所有碳原子都在一条直线上,则X的结构简式为__________。
（3）.若烃X为链状烃,分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下,1mol X最多只能与1mol H2发生加成反应。写出烃X的名称:__________。
（4）.若烃Y为苯的同系物,取一定量的烃Y完全燃烧后,生成物先通过足量浓硫酸,浓硫酸增重1.26g,再通过足量碱石灰,碱石灰增重4.4g,则烃Y的分子式为__________。若其苯环上的一溴代物只有一种,写出一种符合条件的烃Y的结构简式__________。
16.按要求填空:
（1）.写出下列有机物的结构简式:
①2-甲基-2-丁烯__________。
②支链只有一个乙基且相对分子质量最小的烷烃__________。
（2）.化学式为C8H16的烯烃与水发生加成反应,所得加成产物只有一种结构,且该烯烃与H2完全加成后的产物的一卤代物的同分异构体有3种,符合此条件的烯烃的结构简式为__________。
（3）.有机化合物A的分子式为C5H11Br,分子结构中有三个 —CH3,两个和一个“—Br”,A的结构简式为__________ 。
（4）.苯乙烯(C8H8)的结构简式为__________,分子中含有的官能团是__________,1mol苯乙烯在一定条件下最多与__________mol氢气反应,所得饱和烃的一氯代物共有__________种。
参考答案
1.答案：C
解析：由题意得C100分子的中间层的20个碳原子每个与内层碳原子成一个键，与外层碳原子成三个键.故C100分子中只有外层60个碳原子不饱和，每个外层碳原子都可与氢原子形成一个键，故选C。
2.答案：C
解析：分析已给分子式中的碳、氢、氧原子个数变化规律可知，每4个分子为一组循环，每组循环首个分子的碳原子个数逐增1,氢原子个数逐增2;4个分子还存在组内变化规律，第2个为同碳原子数的烷烃，第3个比第2个多一个氧原子，第4个比第3个多一个氧原子，少2个氢原子。所以第25项的分子式为C8H16，第26项的分子式为C8Hl8，所以C项正确。
3.答案：D
解析：
4.答案：B
解析：
5.答案：B
解析：一氯乙烷的结构式为 ,四氯化碳的电子式为:,苯的分子式为,所以A、C、D项均不正确。
6.答案：C
解析：根据表中的化学式规律采用分组分类法推出:每4个化学式为一组,第26项应在第7组第二位,相邻组碳原子数相差1,该组中碳原子数为2+(7-1)×1=8,则H原子个数为2×8+2=18,故第26项则为C8H18,C项正确。
7.答案：B
解析：
8.答案：A
解析：最简式为的烃,其化学式一定为,此时氢原子数已使碳原子达“饱和”状态,而其他选项的最简式,不知道相对分子质量,无法确定其分子式。
9.答案：D
解析：和一起反应得到A; 有两种不同同分异构体:1-溴丙烷与2-溴丙烷,2-溴丙烷与反应得到B; 和1-溴丙烷与反应得到C;无法通过反应得到D,选D.
10.答案：B
解析：核磁共振氢谱常用于分析氢原子的种类和个数比,故B错误。
11.答案：D
解析：只测定、质量比,或证明有机物完全燃烧只生成水和二氧化碳,都无法确定有机物是烃还是烃的衍生物,A、B项错误;C项只能确定、物质的量之比,C错误。
12.答案：（1）
（2）碳碳双键、羧基;
（3）③; ① ②
解析：
13.答案：(1)C7H12;炔;CH≡CCH2CH2CH2CH2CH3
(2)3
(3)ab
(4)be
解析： (1)由结构简式可知分子式为为C7H12,故答案为：C7H12；
(2)由结构对称性可知，含3种位置的H，则一氯取代时，能生成3种沸点不同的产物，故答案为：3；
(3)A、降冰片烷只存在碳碳单键且成环，故为环烷烃，故A正确；
B. 由于结构中无不饱和键，故为饱和烃，故B正确；
C. 由于结构中无不饱和键，故不属于不饱和烃，故C错误；
D. 此物质中不含苯环，故不是芳香烃，故D错误。
故选ab.
14.答案：(1)C6H14
(2)C99H200
(3)C14H30
解析：
15.答案：（1）.DE; （2）.
（3）.
（4）. ;
解析：（1）.烃X和烃Y可能互为同系物,如X为,Y为的烯烃;当n=m时,若Y的分子式与X相同,X、Y互为同分异构体;当烃分子中时,烃为烷烃,当m=12时,X为戊烷;当n=11时,Y的分子式为;烃X的碳原子数小于6,不可能为芳香烃,故D、E错误。
（2）.由CHCH的4个原子共线可知,要使烃X的5个碳原子共线,满足条件的分子中必须有2个CC,故为CHCCCCH3。
（3）.链烃X与最多以物质的量之比1︰1加成,则X为烯烃,分子中所有碳原子不可能共平面,则碳原子成四面体结构,故X为 。
（4）. ,,故烃Y的最简式为。设Y的分子式为,则,a=10,Y的分子式为。若其苯环上的一溴代物只有一种,说明Y分子的对称性较好,符合条件的Y为 ,共4种,可写出其中任意一种。
16.答案：（1）.
（2）.(CH3)2CHCH=CHCH(CH3)2
（3）.(CH3)2CHCHBrCH3
（4）.略 ;碳碳双键;4;6
解析：
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