新教材2023版高中化学课时作业六模拟和表征有机化合物分子结构__基于模型和图谱的探索鲁科版选择性必修3

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课时作业(六)　模拟和表征有机化合物分子结构——基于模型和图谱的探索1．下列关于分子结构模型的说法正确的是(　　)A.分子结构模型只能表示有机化合物的分子结构B.分子结构模型可直观展现分子的空间结构C.分子结构模型中的球体大小相等D.分子结构模型展现的是分子的二维空间的结构特点2．下列选项不能表示2­丁烯的是(　　)3．具有解热镇痛作用及抗炎用途的药物“芬必得”的主要成分为。下列有关它的叙述不正确的是(　　)A.分子中存在非极性共价键B.属于芳香烃的衍生物C.分子中存在不饱和碳原子D.属于酯类4．下列各组化合物中不互为同分异构体的是(　　)5．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法正确的是(　　)A.通过对有机化合物的元素定量分析可得有机化合物的结构简式B.质谱仪能根据质荷比最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量C.红外光谱分析能测出有机物分子中含有的化学键和官能团D.对有机物CH3CH(OH)CH3进行核磁共振分析，能得到4组峰，且峰面积之比为1∶1∶3∶36．某有机物的核磁共振氢谱图中有两组信号峰，其面积之比为3∶2，则该有机物的结构简式可能是(　　)7．下列化合物中存在顺反异构的是(　　)A.CH2===CHClB.CH2===CCl2C.CH3CH===CHCH2CH3D.(CH3)2C===CHCH38．医学上在对抗癌物质的研究中发现具有抗癌作用，而没有抗癌作用。下列叙述正确的是(　　)A.二者互为同分异构体，都是以Pt原子为中心的四面体结构B.二者互为同分异构体，都是以Pt原子为中心的平面结构C.二者为同一物质，都是以Pt原子为中心的四面体结构D.二者为同一物质，都是以Pt原子为中心的平面结构9．质谱图表明某有机物的相对分子质量为70，红外光谱表征到键和C===O键的存在，核磁共振氢谱表明峰面积之比为1∶1∶1∶3。下列说法正确的是(　　)A.分子中共有5种化学环境不同的氢原子B.该物质的分子式为C4H8OC.该有机物的结构简式为CH3CH===CHCHOD.在一定条件下，1mol该有机物可与3mol氢气加成10．某有机物的结构简式为，下列关于该有机物的说法不正确的是(　　)A.有2种同分异构体B.与2­甲基丙烷互为同系物C.可用2­甲基丙烯与H2加成制取D.核磁共振氢谱只有一组吸收峰11．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C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4组峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含1个苯环且苯环上只有1个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图。关于A的下列说法中正确的是(　　)A.A属于酯类化合物，在一定条件下不能发生水解反应B.A在一定条件下可与4molH2发生加成反应C.与A属于同类化合物的同分异构体只有2种D.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种12．(1)有机化合物A的红外光谱图如图。A的结构简式为___________________________________________。(2)有机化合物B可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的B为无色黏稠液体，易溶于水。为研究B的组成与结构，进行了如下实验。13.经李比希法元素分析实验测得某烃中碳的质量分数为85.71%，氢的质量分数为14.29%。该烃的质谱图显示其相对分子质量为70，该烃的核磁共振氢谱如图所示。则该烃的实验式为____________；分子式为____________；结构简式为________。14．根据要求回答下列问题：(1)化合物A()的核磁共振氢谱图中有________组信号峰。(2)奥沙拉嗪钠()的化学式为________________，其核磁共振氢谱图中含______组信号峰，峰面积比为________。(3)已知X与CH≡CCH2COOCH2CH3互为同分异构体，且具有完全相同的官能团。X的核磁共振氢谱图显示其有三种不同化学环境的氢原子，峰面积比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课时作业（六）1．解析：分子结构模型可以表示有机化合物和无机化合物的分子结构，A项错误；分子结构模型展现的是分子的三维空间的结构特点，B项正确、D项错误；分子结构模型中代表不同原子的球体大小不相等，C错误。答案：B2．解析：是2­丁烯的键线式，A项正确；CH3CH===CHCH3是2­丁烯的结构简式，B项正确；是1­丁烯的球棍模型，C项错误；是2­丁烯的电子式，D项正确。答案：C3．解析：分子中的碳碳键均为非极性共价键，A正确；此物质可看作—COOH取代了芳香烃中的氢原子的产物，B正确；苯环中的碳原子和羧基中的碳原子均为不饱和碳原子，C正确；此物质的官能团为羧基，决定了它属于羧酸类，D错误。答案：D4．解析：B项，前者分子式是C14H24，后者分子式是C13H22，分子式不相同，二者不互为同分异构体。答案：B5．解析：通过对有机化合物的元素定量分析可得出有机化合物的实验式，不能确定有机物的结构简式，故A错误；质谱仪能根据质荷比最大的碎片离子确定有机物的相对分子质量，故B错误；红外光谱图中不同的化学键或官能团的吸收频率不同，由红外光谱图可以获得分子中含有的化学键或官能团的信息，故C正确；有机物CH3CH（OH）CH3中含有3种不同化学环境的氢原子，其核磁共振氢谱中有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶6，故D错误。答案：C6．解析：A项有机物中含有两种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶1，错误；B项有机物中含有三种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶1∶1，错误；C项有机物中含有三种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶4∶1，错误；D项有机物中含有两种不同化学环境的氢原子，核磁共振氢谱图中峰面积之比为3∶2，正确。答案：D7．解析：A项，该有机物分子中一个双键碳原子所连的原子相同，故该有机物不存在顺反异构；B项，该有机物分子中每个双键碳原子连有的两个原子均相同，故该有机物不存在顺反异构；C项，该有机物分子中一个双键碳原子所连的原子和基团分别是—H和—CH3，另一双键碳原子所连的原子和基团分别是—H和—CH2CH3，存在顺反异构；D项，该有机物分子中一个双键碳原子连有两个甲基，故该有机物不存在顺反异构。答案：C8．解析：二者分子式相同，性质不同，故结构不同，互为同分异构体。如果它们是四面体结构则为同一种物质，又因为二者性质不同，故它们均为平面结构。答案：B9．解析：核磁共振氢谱有4组峰，说明分子中共有4种不同化学环境的氢原子，A项错误；相对分子质量为70，红外光谱表征到键和C===O键的存在，可确定该物质的分子式为C4H6O，B项错误；分子为C4H6O，且核磁共振氢谱的峰面积之比为1∶1∶1∶3的有机物只有CH3CH===CHCHO，C项正确；在一定条件下，1molCH3CH===CHCHO最多与2molH2加成，D项错误。答案：C10．解析：该有机物有2种同分异构体，分别为正戊烷、异戊烷，A项正确；与2­甲基丙烷结构相似，分子组成相差一个CH2，因此它们互为同系物，B项正确：2­甲基丙烯与H2加成制得2­甲基丙烷，C项错误；4个甲基连接在同一个碳原子上，因此核磁共振氢谱只有一组吸收峰，D项正确。答案：C11．解析：有机物A的分子式为C8H8O2，不饱和度为5，A分子中只含1个苯环且苯环上只有1个取代基，A的核磁共振氢谱有4组峰且面积之比为1∶2∶2∶3，说明A中含有4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。含有酯基，可发生水解反应，A错误；A分子中只有苯环能与氢气加成，则A在一定条件下可与3molH2发生加成反应，B错误；与A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，可以是乙酸与苯酚形成的酯，也可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对位3种位置，故共有5种同分异构体，C错误；符合题中结构特征的有机物A的结构简式为，只有一种，D正确。答案：D12．解析：（1）由A的红外光谱图可知，A分子中含有对称的甲基、对称的亚甲基和醚键，则A为二乙醚，结构简式为CH3CH2OCH2CH3；（2）①由其密度是相同条件下H2的45倍，可知B的相对分子质量为45×2＝90；②由题意可知，B的物质的量为n（B）＝eq \f(9g,90g·mol－1)＝0.1mol，n（C）＝n（CO2）＝eq \f(13.2g,44g·mol－1)＝0.3mol，n（H）＝2n（H2O）＝eq \f(5.4g,18g·mol－1)×2＝0.6mol，n（O）＝eq \f(9－0.3×12－0.6×1g,16g·mol－1)＝0.3mol，n（B）∶n（C）∶n（H）∶n（O）＝0.1mol∶0.3mol∶0.6mol∶0.3mol＝1∶3∶6∶3，则B的分子式为C3H6O3；③0.1molB与足量的NaHCO3反应放出0.1molCO2，说明B分子中应含有1个羧基，与足量金属钠反应则生成0.1molH2，说明B分子中还含有1个羟基；④由B分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰，面积之比为1∶1∶1∶3，可知B中含有4种不同环境的氢原子；⑤B的分子式为C3H6O3，分子中含有1个羟基和1个羧基，且含有4种H原子，则B的结构简式为。答案：（1）CH3CH2OCH2CH3　（2）①90　②C3H6O3　③—COOH、—OH　④4　⑤13．解析：碳元素的质量分数为85.71%，氢元素的质量分数为14.29%，故N（C）∶N（H）＝eq \f(85.71%,12)∶eq \f(14.29%,1)＝1∶2，该烃的最简式为CH2；该烃的相对分子质量为70，故该烃的分子式为C5H10；由该烃的核磁共振氢谱图可知，该烃分子中只有1种H原子，故该烃的结构简式为。答案：CH2　C5H10　14．解析：（1）由化合物A的结构简式可知其分子中含有2种不同化学环境的H原子，因此其核磁共振氢谱图中有2组信号峰。（2）由奥沙拉嗪钠的结构简式可知其化学式为C14H8N2O6Na2。由其结构简式可知苯环上有3种不同化学环境的H原子，2个羟基中H原子所处的化学环境相同，故共有4种不同化学环境的H原子，其数目之比为1∶1∶1∶1，故其核磁共振氢谱图中信号峰的面积比为1∶1∶1∶1。（3）由题意可知，X含有碳碳三键和酯基，同时根据核磁共振氢谱图中峰面积比为3∶3∶2，可知X分子中一定有两个甲基、一个亚甲基，碳碳三键一定不在两端，所以X可能的结构有6种：CH3COOC≡CCH2CH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3。答案：（1）2　（2）C14H8N2O6Na2　4　1∶1∶1∶1（3）CH3COOC≡CCH2CH3、CH3C≡CCOOCH2CH3、CH3COOCH2C≡CCH3、CH3C≡CCH2COOCH3、CH3CH2COOC≡CCH3、CH3CH2C≡CCOOCH3（写出三种即可）实验步骤解释或实验结论①称取B9.0g，升温使其气化，测其密度是相同条件下H2的45倍试通过计算填空：B的相对分子质量为____②将此9.0gB在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4g和13.2gB的分子式为____________③另取B9.0g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24LCO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)写出B中含有的官能团：__________________④B的核磁共振氢谱如图：B中含有______种氢原子⑤综上所述，B的结构简式为________________