化学选择性必修3专题1 有机化学的发展及研究思路第二单元 科学家怎样研究有机物第2课时练习题

第2课时　有机化合物结构的研究与有机化学反应的研究

课后训练巩固提升

基础巩固

1.能用来分析分子中的化学键及官能团信息的物理方法是(　　)。

A.铜丝燃烧法 B.红外光谱法

C.核磁共振波谱 D.质谱法

答案:B

解析:不同的官能团红外光谱图不同,因此可以用红外光谱法分析分子中的化学键和官能团信息,B项正确。

2.某有机物的分子式为C3H6O2, 其1H核磁共振谱图如下所示,则该有机物的结构简式为(　　)。

A.

B.HCOOC2H5

C.CH3COOCH3

D.

答案:A

解析:由图示知,该有机物分子中有四种不同化学环境的氢原子,且比例为1∶1∶1∶3,A项符合;B项有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,不符合;C项有机物分子中有两种不同化学环境的氢原子,不符合;D项有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子, 不符合。

3.(双选)有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱如图所示:

则该有机物可能的结构为(　　)。

A.CH3COOCH2CH3

B.CH3CH2COOCH3

C.HCOOCH2CH2CH3

D.(CH3)2CHCOOH

答案:AB

解析:A、B项都有两个—CH3,且不对称,都含有CO、C—O—C,所以A、B项符合图示;C项只有一个—CH3,不会出现不对称的现象;D项中没有C—O—C,且—CH3为对称结构。

4.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.燃烧法可以确定有机物的实验式

B.1H核磁共振谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类和个数

C.根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团

D.质谱法可测定有机物的相对分子质量

答案:B

解析:1H核磁共振谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类以及各类型氢原子的个数比,不能反映出氢原子的个数,B项错误。

5.在120 ℃条件下,3.7 g某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓硫酸,浓硫酸增重2.7 g,再通过碱石灰,碱石灰增重6.6 g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如下所示:

则该有机物可能是(　　)。

A.HCOOCH2CH3

B.CH3CH2C≡CH

C.CH3CH2OH

D.CH2CHCH3

答案:A

解析:浓硫酸增重的质量即H2O的质量为2.7g,计算得m(H)=0.3g,n(H)=0.3mol;碱石灰吸收CO2,则CO2的质量为6.6g,计算得m(C)=1.8g,n(C)=0.15mol;根据以上数据可计算得m(O)=3.7g-0.3g-1.8g=1.6g,n(O)=0.1mol。该有机物中碳、氢、氧原子个数之比为0.15∶0.3∶0.1,即3∶6∶2,只有A选项符合,且A选项中氢原子共有三种,对应1H核磁共振谱中的三组峰。

6.已知在水溶液中存在平衡:,当与CH3CH2OH发生酯化反应时,不可能生成的是(　　)。

A.

B.

C.O

D.H2O

答案:A

解析:依题给条件,可以写出两个化学方程式:+HOC2H5

+H2O,+HOC2H5+O,故A项错误。

能力提升

1.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C的质量分数;②X中H的质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是(　　)。

A.①②④

B.②③④

C.①③⑤

D.①②

答案:A

解析:由①②可确定该气态化合物的最简式,若要确定X的分子式,还需要知道X的相对分子质量,即需要知道X对H2的相对密度。

2.下图是A、B两种物质的1H核磁共振谱图。已知A、B两种物质都属于烃类,都含有6个氢原子。请根据下图两种物质的1H核磁共振谱图选择出可能属于下图的两种物质              (　　)。

A.A是C3H6;B是C6H6

B.A是C2H6;B是C3H6

C.A是C2H6;B是C6H6

D.A是C3H6;B是C2H6

答案:B

解析:根据题目所示的谱图,图1中只有一种不同化学环境的氢原子,且是稳定的氢原子,所以图1是C2H6。在图2中,不同化学环境的氢原子有3种,且峰面积比为2∶1∶3,符合此情况的物质分子是C3H6。C3H6的结构简式为CH3—CHCH2,其中不同化学环境的氢原子有三种,这三种不同化学环境的氢原子的原子核吸收的电磁波的强度不相同,且峰面积比为3∶1∶2,因此图2是C3H6的1H核磁共振谱图。

3.有机物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其1H核磁共振谱图与红外光谱图如下所示。关于A的下列说法中正确的是(　　)。

A.有机物A可能有多种结构

B.有机物A的结构简式可能为

C.有机物A不能与H2发生反应

D.有机物A的结构简式为

答案:D

解析:由红外光谱图可知,A中至少含有8个碳原子、2个氧原子,再结合相对分子质量为136,可推测其分子式为C8H8O2,所以A分子中含有一个“”、一个“”和一个“C—O—C”,再结合1H核磁共振谱图,推测A分子中有4种化学环境不同的氢原子且个数比为3∶2∶2∶1,那么A的结构简式为,可与H2发生加成反应。