高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法第2课时课时训练

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有机物分子式与分子结构的确定(建议用时：25分钟)[合格过关练]1．把丙烯气体通入质谱仪中，得到的质谱图中质荷比的最大值为  (　　)A．26　　　B．38　　　C．42　　　D．54C　[丙烯(C3H6)的相对分子质量是42，它失去1个电子形成C3H时的质荷比最大，为42，即质荷比的最大值等于该有机物的相对分子质量。]2．下列有机物分子在核磁共振氢谱图中只有1组吸收峰的是(　　)A．CH3OH   B．HCHOC．HCOOH   D．CH3COOCH3B　[A项，CH3OH有2种不同类型的氢原子，所以在核磁共振氢谱图中有2组吸收峰，错误；B项，只有1种氢原子，所以在核磁共振氢谱图中只有1组吸收峰，正确；C项，有2种不同的氢原子，所以在核磁共振氢谱图中有2组吸收峰，错误；D项，有2种不同类型的氢原子，所以在核磁共振氢谱图中有2组吸收峰，错误。]3．(双选)某分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱如图所示，已知醛基的C—H键在2 750cm－1附近有一个特征吸收峰。则该有机物可能的结构简式为(　　)A．CH3COOCH2CH3   B．CH3CH2COOCH3C．HCOOCH(CH3)2   D．CH3CH2CH2COOHAB　[根据有机物的红外光谱图可知，其分子结构中应含有C===O和C—O—C结构，且含有不对称—CH3，即两个—CH3的位置不相同。选项A、B中都有两个—CH3，且不对称，都含有C===O和C—O—C，符合题意；选项C中的两个—CH3为对称结构，不符合题意；选项D中不含C—O—C结构，且只有一个—CH3，也不符合题意。]4．现有某物质的核磁共振氢谱如图所示。则该有机物可能是(　　)A　[由核磁共振氢谱图中峰的个数可推知该有机物有4种不同化学环境的氢原子。四个选项中有机物的氢原子种类分别为4种、2种、2种、1种。因此只有A项正确。]5．A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知A中碳元素的质量分数为44.1%，氢元素的质量分数为8.82%。则A的实验式是(　　)A．C5H12O4   B．C5H12O3C．C4H10O4   D．C5H10O4A　[氧元素的质量分数为100%－44.1%－8.82%＝47.08%，N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶∶≈5∶12∶4，所以A的实验式为C5H12O4。]6．下列物质的核磁共振氢谱图中，有5个吸收峰的是(　　)B　[核磁共振氢谱图中峰的数目等于氢原子种类的数目。A项分子中含有2种不同化学环境的氢原子，错误；B项分子中含有5种不同化学环境的氢原子，正确；C项分子中含有4种不同化学环境的氢原子，错误；D项分子中含有4种不同化学环境的氢原子，错误。]7．为确定某有机物的分子式，进行以下实验：(1)测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧实验测得其碳元素的质量分数为64.86%，氢元素的质量分数为13.51%，则其实验式是________。(2)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________，分子式为________。[解析](1)该有机物的分子中C、H、O的原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶∶≈4∶10∶1，因此该有机物的实验式为C4H10O。(2)根据质谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量，该有机物的相对分子质量为74，因此该有机物的分子式为C4H10O。[答案]  (1)C4H10O　(2)74　C4H10O[素养培优练]8．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种不同化学环境的氢原子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，1 mol该有机物可与3 mol的氢气加成C　[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；分子式为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，1 mol CH3CH===CHCHO最多与2 mol H2加成，D项错误。]9．(素养题)某芳香烃A的质谱图如图所示：(1)A的名称为________。(2)A的一氯代物共有________种。(3)A中最多有________个原子共平面。(4)已知9.2 g A在足量O2中充分燃烧，混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重________g和________g。(5)A分子的核磁共振氢谱有________个峰，峰面积之比为________。[解析](1)根据A为芳香烃，其结构中一定含有苯环，再结合最大的质荷比为92，可知该芳香烃的相对分子质量为92，即芳香烃A为甲苯()。(2)甲苯苯环上和甲基上的一氯代物分别为3种和1种，即甲苯的一氯代物共有4种。(3)苯环上的12个原子一定共平面，甲基上的3个H原子，最多有1个H原子在该平面上，即甲苯中最多有13个原子共平面。(4)9.2 g甲苯的物质的量为0.1 mol，完全燃烧后生成0.4 mol水和0.7 mol CO2，其质量分别为7.2 g和30.8 g。(5)甲苯分子具有对称性，苯环上和甲基上分别有3种和1种类型氢原子，其核磁共振氢谱有4个峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3。[答案]  (1)甲苯　(2)4　(3)13　(4)7.2　30.8　(5)4　1∶2∶2∶3