2026届高三化学二轮复习+20--小专题--有机分子式的确定试卷

这是一份2026届高三化学二轮复习+20--小专题--有机分子式的确定试卷，共12页。试卷主要包含了最简式法，相对分子质量计算法，根据关键数据推断官能团的数目，以特征产物推测官能团的位置，根据新信息类推有机物的分子结构等内容，欢迎下载使用。

核心素养背景下，有机物分子式、结构简式与性质的考题备受命题者青睐。这类考题，一般给出科学家合成的具有重要作用的某有机物的结构简式或某些信息，考查该有机物的分子式、官能团、原子共面或者共线情况、能够发生反应的类型、与某物质反应的数量关系等。题干部分创设真实情境，考查学生的演绎推理、观察结构、推测物质性质的能力，有利于培养学生的“证据推理与模型认知”。下面对有机化合物分子式、结构简式的确定方法和技巧进行梳理。
一．有机物分子式的确定方法
1．最简式法
⑴ 利用元素分析仪测定有机物的组成元素
元素分析仪是测定物质中元素种类的分析仪器，有机物的同分异构体在元素分析仪显示的信号
完全相同。
⑵ 李比希燃烧法测定有机物的实验式
李比希燃烧法是一种测定有机物中碳和氢含量的分析方法，将一定质量有机物样品燃烧，根据
生成的CO2、H2O的质量，再利用样品的总质量，算出有机物中C、H、O原子个数比，确定
有机物的实验式。
⑶ 利用质谱仪测定有机物的相对分子质量
质谱仪是测定有机物的相对分子质量的分析仪器。用高能电子流轰击样品分子，使之成为不同
质量的碎片，它们在磁场作用下到达检测器的时间不同，记录为质谱图（如图是乙醇的质谱图）
质谱图中最右侧碎片的质荷比就是该分子的相对分子质量（最右侧的信号），同分异构体的质谱
图不完全相同。
⑷ 根据有机物分子的实验式(最简式)和相对分子质量，可求得有机物的分子式。
⑸ 红外光谱仪——测定有机物中化学键或官能团种类的仪器。
当红外线照射有机物分子时，不同的化学键或官能团吸收频率不同，绘制成红外光谱图，图中
显示化学键或官能团的信息。根据有机物的分子式和所含官能团，可推测物质的结构简式。
（如图是CH3CH2OH的红外光谱图）
〖导练1〗化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生
物分子式的常用装置，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：
⑴ A烧瓶中装有MnO2，分液漏斗内盛放的物质是，
A中发生反应的化学方程式为。
⑵ C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。
⑶ 写出E装置中所盛放物质的名称 ，它的作用是 。
⑷ 若将B装置去掉会对实验结果造成什么影响? 。
⑸ 若准确称取1.20 g样品(烃或烃的含氧衍生物)。经充分燃烧后，E管质量增加1.76 g，
D管质量增加0.72 g，该物质的实验式为 ，要确定该有机物的分子式，还要
。从定量测定准确角度去考虑，该装置应怎样进一步改进 。
2．相对分子质量计算法
⑴ 通式法
若题目给出有机物的类别，可根据有机物通式和相对分子质量进行计算。
⑵ 商余法
如，某烃类有机物的相对分子质量为128，判断该烃的分子式。
依=9…2， 计算结果(CH2)9H2，即分子式为C9H20或C10H8。
二．有机物结构的确定方法
1．分子的立体结构表示
为了正确表示分子的立体结构，化学家在平面上加入三维坐标，以“—”表示在纸平面上的化
学键；“”表示位于纸平面前方、指向观察者的化学键；“”表示位于纸平面后方、
远离观察者的化学键，这种表示方法叫“楔形式”。
〖导练2〗我国中草药文化源远流长，中草药金银花对治疗“新冠肺炎”有效，其主要抗菌、抗病
毒有效药理成分“绿原酸”的结构简式如图所示：
下列有关说法错误的是（ ）
A．分子式为C16H18O9
B．分子中有4个手性碳原子
C．“绿原酸”分子中所有碳原子可能共平面
D．1 ml该物质与足量浓溴水反应时消耗4 ml Br2
2．有机物分子的不饱和度
⑴ 烃或烃的含氧衍生物分子的不饱和度
对于烃CxHy或烃的衍生物CxHyOz，H原子达到饱和时的个数为：n(H)=2x+2
具体分子的H原子数比饱和H原子数每少2个，不饱和度(Ω)增加1。
⑵ 含氮有机物分子的不饱和度
对于含氮有机物CxHyOzNm，H原子达到饱和时的个数为：n(H)=2x+2+m，具体分子的H原
子数比饱和H原子数每少2个，不饱和度(Ω)就是1。
如，甘氨酸(C2H5O2N)的不饱和度Ω=1；苯丙氨酸(C9H11O2N)的不饱和度Ω=5；
氰基(－CN)的不饱和度Ω=2。
3．根据反应条件推断有机物的分子结构
⑴“光照”为烷烃的卤代反应。
⑵“NaOH水溶液、加热”为R－X的水解反应，或酯()的水解反应。
⑶“NaOH醇溶液、加热”为R－X的消去反应。
⑷“浓HNO3(浓H2SO4)”为苯环上的硝化反应。
⑸“浓H2SO4、加热”为R－OH的消去或酯化反应。
⑹“浓H2SO4、170 ℃”是乙醇消去反应的条件。
高三化学小专题第(13)期第二张 班级学号 姓名
“有机物分子式、结构式的确定”专题练习
4．利用鉴别试剂判断有机物分子的官能团
⑴ 溴水：（现象：溴水褪色）
①原理：萃取(物理变化)——CCl4、直馏汽油或其它液态烷烃、苯及其同系物。
②原理：加成反应——烯烃、炔烃、植物油、裂化汽油等含有或－C≡C－的物质。
③原理：氧化反应——含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）
CH3CHO + Br2 + H2O CH3COOH + 2HBr
④原理：取代反应——苯酚能使溴水褪色，生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀。
⑵ 酸性KMnO4溶液：（现象：溶液褪色）
原理：氧化反应①含有或－C≡C－的物质；②醇类(－OH)；
③含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）；④苯的同系物。
⑶ 银氨溶液：（在碱性环境中水浴加热，在试管内壁生成美丽的银镜）
原理：氧化反应——含醛基的物质（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）
⑷ 新制Cu(OH)2悬浊液：
①原理：络合反应——常温下与多元醇生成绛蓝色溶液。（甘油、葡萄糖等）
②原理：氧化反应——含醛基的物质。（醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）
（在碱性环境中加热，生成砖红色沉淀）
⑸ 碘水：原理——碘单质与淀粉结合后呈蓝色。
⑹ FeCl3溶液：原理——显色反应，与酚类物质反应，溶液变为紫色。
⑺ 金属钠：原理——置换反应，与含－OH、－COOH的物质产生H2。
⑻ Na2CO3溶液：原理——复分解反应，与含－COOH物质产生CO2，与酚羟基生成HCO3－。
⑼ NaOH溶液：原理——复分解反应，与溶解度较小的酚、羧酸反应生成易溶盐。
⑽ 水：原理——物理性质，根据有机物的水溶性和密度不同进行鉴别。如鉴别乙醇、苯和CCl4。
〖导练3〗有机物E具有抗肿瘤、镇痉等生物活性，它的一种合成方法的最后一步如图，
下列说法正确的是（ ）
A．G→E发生了加成反应
B．E分子中所有碳原子一定在同一平面内
C．化合物G的一卤代物有5种
D．G、E均能与H2、Na、NaOH、酸性KMnO4溶液反应
5．根据关键数据推断官能团的数目
⑴ 2Ag；Cu2O↓
⑵ 2—OH(醇、酚) H2↑；2—COOHH2↑
⑶ 2—COOHCO2↑；—COOHCO2↑
⑷ —C≡C—
⑸ RCH2OHCH3COOCH2R
(Mr) (Mr+42)
〖导练4〗番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性，结构简式如图。
下列说法错误的是（ ）
A．1 ml该物质最多可与1 ml H2发生加成反应
B．该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
C．1 ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出22.4 L(标准状况)CO2
D．一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为5:1
〖导练5〗写出C7H6O4在以下限制条件下的同分异构体的结构简式。
⑴ ①苯环上有3个取代基；②能与NaHCO3溶液反应；
③能与FeCl3溶液发生显色反应；④有4种不同化学环境的氢原子。
。
⑵ ①苯环上有3个取代基； ②能水解；
③能发生银镜反应；④能与FeCl3溶液发生显色反应；
⑤有4种不同化学环境的氢原子。
。
⑶ ①苯环上有4个取代基； ②能发生银镜反应；
③能与FeCl3溶液发生显色反应； ④有4种不同化学环境的氢原子。
。
6．以特征产物推测官能团的位置
⑴ 醇的氧化产物与结构的关系
⑵ 由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
⑶ 由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳骨架结构。
有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明该有机物结构的对称性越高，
⑷ 由加氢后的碳骨架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
⑸ 由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；
根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。
〖导练6〗化合物J是一种重要的医药中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
⑴ G中官能团的名称是；③的反应类型是；
B的结构简式为。
⑵ 通过反应②和反应⑧推知引入－SO3H的作用是。
⑶ 碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出F与足量氢气反应生成产
物的结构简式，并用星号(*)标出其中的手性碳。
⑷ 写出反应⑨的化学方程式：。
⑸ 写出D的苯环上有三个不同且互不相邻的取代基的同分异构体的结构简式：
(任写一种)。
⑹ 写出以对硝基甲苯为主要原料(无机试剂任选)，经最少步骤制备
的合成路线。。
7．根据新信息类推有机物的分子结构
高考常见的新信息反应总结如下：
⑴ α­H被取代的反应：
CH2=CH-CH3 + Cl2eq \(\s\up4(eq \(\s\up5(500℃),\s\d 4(——→))),\s\d 6())CH2=CH-CH2Cl + HCl
⑵ 共轭二烯烃的1,4­加成反应：
+ Br2 (生成1,4-二溴-2-丁烯)
+ 〖第尔斯-阿尔德(Diels-Alder)环加成反应〗
⑶ 烯烃被O3氧化：R-CH=CH2 R-CHO + HCHO
⑷ 苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳原子上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化：
或或
⑸ 苯环上的硝基被还原：
⑹ 醛、酮的加成反应(加长碳链，－CN水解得－COOH)
① CH3CHO + HCN
② + HCN
③ CH3CHO + NH3
④ CH3CHO + CH3OH
高三化学小专题第(13)期第三张 班级学号 姓名
“有机物分子式、结构式的确定”专题练习
⑺ 羟醛缩合： +
⑻ 醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
+ R′MgX
⑼ 羧酸分子中的α­H被取代的反应：RCH2COOH + Cl2+ HCl。
⑽ 羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。
⑾ 酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2 + R3OHR1COOR3 + R2OH。
〖导练7〗化合物F是合成吲哚­2­酮类药物的一种中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．Ar—X +
已知：Ar为芳基；X=Cl，Br；Z或Z′＝COR，CONHR，COOR等。
回答下列问题：
⑴ 实验室制备A的化学方程式为，
提高A产率的方法是；
A的某同分异构体只有一种化学环境的碳原子，其结构简式为。
⑵ C→D的反应类型为；E中含氧官能团的名称为。
⑶ C的结构简式为，F的结构简式为。
⑷ Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似，以和为原料
合成，写出能获得更多目标产物的较优合成路线(其他试剂任选)。
。
高三化学小专题第(13)期—有机物分子式、结构式的确定参考答案
〖导练1〗
⑴ H2O2 2H2O2eq \(=====,\s\up5(MnO2))2H2O + O2↑
⑵ 使有机物充分氧化生成CO2和H2O
⑶ 碱石灰 吸收CO2气体
⑷ 造成测得有机物中含氢量偏高
⑸ CH2O， 测出有机物的相对分子质量， 在E后连接一个盛有碱石灰的干燥管
〖导练2〗C
〖导练3〗A
〖导练4〗D
〖导练5〗
⑴ ⑵ ⑶
〖导练6〗
⑴羧基、酰胺基 取代反应
⑵占位
⑶
⑷+ 2H2Oeq \(――→,\s\up7(H＋))+ CH3COOH + H2SO4
⑸
〖导练7〗
⑴ CH3COOH + CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CH3COOC2H5 + H2O
及时蒸出产物(或增大乙酸或乙醇的用量)
⑵ 取代反应 羰基、酰胺基
⑶ CH3COCH2COOH
⑷
类别
通式
相对分子质量
计算方法
烷烃
CnH2n+2
14n + 2
可根据相对分子质量=M，计算n值，
得出有机物的分子式。
烯烃、环烷烃
CnH2n
14n
炔烃、二烯烃
CnH2n－2
14n－2
苯的同系物
CnH2n－6
14n－6
醇、醚
CnH2n+2O
14n + 18
醛、酮
CnH2nO
14n + 16
酸、酯
CnH2nO2
14n + 32
饱和氨基酸
CnH2n+1O2N
14n + 47
计算方法
计算结果
确定烃的类别
备注
根据相对分子质量M除以14的值判断
=碳原子数
余数为0
烯烃、环烷烃
若分子式不合理，可减去一个C原子，加上12个H原子，确定有机物的分子式。
余数为2
烷烃
余数为－2
炔烃、二烯烃
余数为－6
苯的同系物
名称
甲烷
乙烷
丙烷
分子式
CH4
C2H6
C3H8
球棍模型
楔形式
类别
通式
不饱和度(Ω)
官能团
说明
烷烃
CnH2n+2
0
无
含n个碳原子的烃或烃的含氧衍生物达到饱和时，H原子数为2n+2，每少2个H，就有1个不饱和度。
烯烃、环烷烃
CnH2n
1
一个碳碳双键
或一个脂环
炔烃、二烯烃
CnH2n－2
2
一个碳碳三键
或两个碳碳双键
苯的同系物
CnH2n－6
4
无
醇、醚
CnH2n+2O
0
羟基或醚键
醛、酮
CnH2nO
1
醛基或酮羰基
酸、酯
CnH2nO2
1
羧基或酯基