2021高三全国统考化学（经典版）一轮学案：选修5第1节　认识有机化合物


选修5 有机化学基础
第1节　认识有机化合物
[考试说明]　1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。2.了解常见有机化合物的结构，了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。3.了解测定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。5.能够正确命名简单的有机化合物。
[命题规律]　本节内容是高考的必考点，考点如下：一是判断有机分子中的官能团并书写其结构简式或名称；二是由有机化合物的结构推测其可能具有的性质；三是同分异构体的书写及数目判断；四是有机化合物分子式及结构的确定，特别是确定分子结构的物理方法，如红外光谱和核磁共振氢谱。
考点1　有机化合物的分类及官能团
知识梳理
1.按元素组成分类
根据分子组成中是否有C、H以外的元素，分为烃和烃的衍生物。
2．按碳的骨架分类

3．按官能团分类
(1)烃的衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物。
(2)官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。
(3)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别
官能团
代表物名称、结构简式
烷烃
—
甲烷CH4
烯烃
(碳碳双键)
乙烯CH2===CH2
炔烃
—C≡C—(碳碳三键)
乙炔CH≡CH
芳香烃
—
苯
卤代烃
—X(卤素原子)
溴乙烷C2H5Br
醇
—OH(羟基)
乙醇C2H5OH
酚
苯酚C6H5OH
醚
(醚键)
乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛
—CHO(醛基)
乙醛CH3CHO
酮
(羰基)
丙酮CH3COCH3
羧酸
—COOH(羧基)
乙酸CH3COOH
酯
(酯基)
乙酸乙酯CH3COOCH2CH3
氨基酸
—NH2(氨基)
—COOH(羧基)
氨基乙酸

(1)可以根据碳原子是否达到饱和，将烃分为饱和烃和不饱和烃，如烷烃、环烷烃属于饱和烃，烯烃、炔烃、芳香烃属于不饱和烃。
(2)官能团的书写必须注意规范性，例如碳碳双键为“”，而不能写成“C＝C”，碳碳三键为“－C≡C－”，
而不能写成“C＝C”，醛基应为“—CHO”，而不能写成“—COH”。
(3)苯环不属于官能团。
(4)醇和酚：这两类有机物都含有羟基。这两类的区分就是羟基是否直接连在苯环碳原子上，如属于醇类，则属于酚类。
(5)醛和酮：这两类有机物中都含有。当与—H相连时(即分子中含有)形成的化合物属于醛；当两端均与烃基相连时(即分子中含有)形成的化合物属于酮。
(6)羧酸和酯：这两类有机物中都含有。当与—H相连时(即分子中含有)形成的化合物属于羧酸；当与烃基相连时(即分子中含有)形成的化合物属于酯。
(7)芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可表示为右图。

(8)含醛基的物质不一定为醛类，如HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1) 的官能团是苯环与羧基。(×)
错因：苯环不属于官能团。
(2)官能团相同的物质一定是同一类物质。(×)
错因：官能团相同也不一定是同类物质。如：CH3CH2OH与。
(3) 属于苯的同系物、芳香烃和芳香族化合物。(×)
错因：苯的同系物仅含一个苯环、侧链必须为烷基。
(4) 含有醛基，属于醛类。(×)
错因：属于酯类。
(5)乙烯、环己烷、乙炔、苯乙烯都属于脂肪烃。(×)
错因：苯乙烯属于芳香烃。
(6)分子式为C4H10O的物质，一定属于醇类。(×)
错因：也可能是醚。
2．教材改编题。
(据人教选修五P6 T3)请写出官能团的名称，并按官能团的不同对下列有机物进行分类。
(1)CH3CH===CH2________；________
(2) CH≡C－CH2CH3________；________
(3) ________；________
(4)CH3CH2CH2CHO________；________
(5) ________；________
(6)CCl4________；________
答案　(1)碳碳双键　烯烃　(2)碳碳三键　炔烃　
(3)羟基　酚　(4)醛基　醛　(5)酯基　酯　(6)氯原子　卤代烃
题组训练
题组一 官能团的识别
1．对下列物质的类别与所含官能团的判断中，不正确的是(　　)
A．　醇类　—OH
B．CH3CH2COOH　羧酸类　—COOH
C．　酮类　—CHO
D．CH3CH2Br　卤代烃类　—Br
答案　C
2．北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S­诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S­诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是(　　)

A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
答案　A
题组二 有机物的分类
3．下列物质的分类中，所属关系不符合“X包含Y、Y包含Z”的是(　　)
选项
X
Y
Z
A
芳香族化合物
芳香烃的衍生物
(硝基苯)
B
脂肪族化合物
链状烃的衍生物
CH3CH2CHO(丙醛)
C
芳香烃
苯的同系物
(邻二乙苯)
D
不饱和烃
烯烃
(环己烷)
答案　D
解析　环己烷属于环烷烃，不属于烯烃，D错误。
考点2　有机化合物的结构特点、同分异构体
知识梳理
1.有机物中碳原子的成键特点

2．有机物结构的表示方法
名称
结构式
结构简式
键线式
丙烯

CH3CH===CH2

乙醇

CH3CH2OH

乙酸

CH3COOH

3．有机化合物的同分异构现象
同分异构现象
化合物具有相同的分子式，但结构不同的现象
同分异构体
具有同分异构现象的化合物互为同分异构体
类型
碳链异构
碳骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构
官能团位置不同，如CH2===CH—CH2—CH3和CH3—CH===CH—CH3
官能团异构
官能团种类不同，如CH3CH2OH和CH3—O—CH3

(1)同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6与HCHO，C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。
(2)“异构”是指结构不同，包括碳链异构(碳骨架不同)、位置异构(官能团在碳链上的位置不同)和官能团异构(官能团的种类不同，属于不同类物质)。
(3)常见的几种烃基的同分异构体数目
丙基(—C3H7)有两种同分异构体；丁基(—C4H9)有四种同分异构体；戊基(—C5H11)有八种同分异构体。
(4)常见的同分异构体
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2===CH—CH3)、
环烷烃()
CnH2n－2
炔烃(CH≡C－CH2－CH3)、二烯烃(CH2===CH—CH===CH2)、环烯烃()
CnH2n＋2O
醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、烯醇(CH2===CH—CH2—OH)、环醚()、环醇()
CnH2nO2
羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、羟基醛(HO—CH2—CHO)
CnH2n－6O

CnH2n＋1O2N
氨基酸(H2N—CH2—COOH)、硝基烷(CH3CH2—NO2)

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)CH3CH2OH与CH2OHCH2OH是同系物。(×)
错因：同系物是结构相似、分子组成差一个或若干个—CH2—原子团。
(2)分子中碳原子数小于4的烃无同分异构体。(×)
错因：CH3CH===CH2与互为同分异构体。
(3)丙基(—C3H7)结构仅有一种。(×)
错因：丙基结构有两种，即—CH2CH2CH3和。
(4)C(CH3)4的一氯代物只有两种。(×)
错因：C(CH3)4分子中H的种类只有一种，故一氯代物只有一种。
(5)相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元醇互为同分异构体。(×)
错因：相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体。
2．对于分子式为C4H8O2的有机物：
(1)属于酯类的有________种。
(2)属于羧酸类的有________种。
(3)既含有羟基又含有醛基的有________种。
答案　(1)4　(2)2　(3)5
解析　(1)分子式为C4H8O2且属于酯类的同分异构体有：、

，共计4种。
(2)属于羧酸类的同分异构体有：CH3CH2CH2COOH、
，共计2种。
(3)既含有羟基又含有醛基的同分异构体有：
HOCH2CH2CH2CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、
CH3CH2CH(OH)CHO、(CH3)2C(OH)CHO、
HOCH2CH(CH3)CHO，共计5种。
题组训练
题组一 正确表示有机物
1．下列有关有机物的组成和结构的说法正确的是(　　)
A．金刚烷()的分子式为C10H14
B．聚丙烯的结构简式为CH3—CH—CH2
C．分子式为CH4O和C2H6O的物质一定互为同系物
D．环戊二烯()分子中最多有9个原子在同一平面
答案　D
解析　根据甲烷分子中最多有3个原子在同一平面，乙烯中所有原子在同一平面可知，中最多有9个原子在同一平面，D正确。
题组二 同分异构体的判断与书写
　

2．下列物质的同分异构体数目最多的是(不考虑立体异构)(　　)
A．C4H8与HCl的加成产物
B．的一硝基取代物
C．分子式为C4H8O2能与NaOH溶液反应的有机物
D．分子式为C6H14含有3个甲基的有机物
答案　C
解析　选项A，C4H8与HCl加成生成的C4H9Cl共有4种同分异构体；选项B，题给有机物结构对称，其一硝基取代物有3种；选项C，符合要求的有机物是酯或羧酸，其中酯有4种，羧酸有2种，共6种；选项D，该有机物只能含有一个支链且该支链为甲基，只有2种不同的结构。
3．分子式为C5H10且含有碳碳双键的有机物共有(不考虑顺反异构)(　　)
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
答案　D
4．有机物有多种同分异构体，其中属于酯类且氯原子直接连接在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　)
A．19种 B．9种
C．15种 D．6种
答案　A
解析　有多种同分异构体，如果苯环上有2个取代基，可以为—Cl、—OOCCH3，—Cl、—CH2OOCH或—Cl、—COOCH3,2个取代基分别有邻、间、对三种位置关系，所以共有9种结构；如果苯环上有3个取代基，则为—Cl、—OOCH、—CH3，三个不同取代基有10种位置关系，故符合条件的同分异构体共有19种。

(1)含官能团的有机物同分异构体书写的一般步骤
按碳链异构⇒位置异构⇒官能团异构的顺序书写。实例：(以C4H10O为例且只写出骨架与官能团)


③官能团异构⇒C—O—C—C—C、、C—C—O—C—C。
(2)限制条件下的同分异构体书写步骤
①根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。
②结合所给有机物有序思维：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。
③确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。
考点3　有机化合物的命名
知识梳理
1.烷烃的命名
(1)习惯命名法


(2)系统命名法
⇨⇨⇨⇨⇨

命名为5­甲基­3,6­二乙基壬烷。
2．烯烃和炔烃的命名

命名为4,5­二甲基­2­己炔。
3．苯的同系物的命名
(1)苯作为母体，其他基团作为取代基。
例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，其有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示。
(2)将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。

邻二甲苯　　　间二甲苯　　　对二甲苯
(1,2­二甲苯)　　(1,3­二甲苯)　　(1,4­二甲苯)
4．含官能团有机物的命名

如的名称为3­甲基­2­丁醇。

(1)烷烃的系统命名法给主链碳原子编号时的三原则
原则
解释
首先要考虑“近”
以离支链较近的主链一端为起点编号
同“近”考虑“简”
有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号
同“近”、同“简”，考虑“小”
若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得到两种不同的编号系列，两系列中各位次之和最小者即为正确的编号
(2)含有两个或以上相同官能团的有机物命名要命之为“某二……”不能命之为“二某……”如：叫“乙二醇”不能叫“二乙醇”；再如CH2===CHCH===CH2叫“1,3­丁二烯”不能命之为“1,3­二丁烯”。
(3)带官能团有机物系统命名时，选主链、编号位要围绕官能团进行，且要注明官能团的位置及数目。
(4)书写有机物名称时不要遗漏阿拉伯数字之间的逗号及与汉字之间的短线。
(5)烷烃系统命名中不能出现“1－甲基”“2－乙基”的名称，若出现，则是选取主链错误。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1) 　1,4－二甲基丁烷。(×)
错因：主链选择错误，正确命名为2­甲基戊烷。
(2) 　1,3,5－三己烯。(×)
错因：主链名称错误，应为：1,3,5­己三烯。
(3) 的名称为2－甲基硝基苯(×)
错因：应为2－硝基甲苯(邻硝基甲苯)。
(4) 　2－甲基－3－丁醇。(×)
错因：编号时应让官能团的位号较小，正确名称应为：3­甲基­2­丁醇。
(5) 　二溴乙烷。(×)
错因：官能团溴原子的位号没有标明。应为：1,2­二溴乙烷。
(6) 2－甲基－2,4－二己烯。(×)
错因：应命名为：2－甲基－2,4－己二烯。
2．用系统命名法给有机物命名。
(1) 命名为______________________。
(2) 命名为________________________。
(3) 的名称为________________，
的名称为__________________。
(4)CH2===CHCH2Cl的名称为__________________。
(5) 命名为______________________。
(6) 命名为__________________。
(7)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，则其化学名称为______________________。
(8)CH2===CHCOONa发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为________________。
(9)烷烃的名称为______________________。
答案　(1)3,3,4－三甲基己烷　(2)2－甲基－2－戊烯
(3)乙苯　苯乙烯　(4)3－氯－1－丙烯　(5)4－甲基－2－戊醇
(6)2－乙基－1,3－丁二烯　(7)2－甲基－2－氯丙烷　(8)聚丙烯酸钠　(9)2－甲基－3－乙基己烷
解析　(7)核磁共振氢谱表明C4H9Cl只有一种化学环境的氢，说明该分子的结构简式为，其系统命名为2－甲基－2－氯丙烷。
(8)CH2===CHCOONa聚合后的产物为
，其名称为聚丙烯酸钠。
题组训练
1．下列有机物的命名正确的是(　　)
A．3,3­二甲基­4­乙基戊烷
B．3,3,4­三甲基己烷
C．2­甲基­4­乙基­1­戊烯
D．2,2­二甲基­3­戊炔
答案　B
解析　3,3­二甲基­4­乙基戊烷的结构简式是，选错了主链，正确命名应是3,3，4­三甲基己烷，A错误，B正确；主链不是最长，依据系统命名法得到名称为2,4­二甲基­1­己烯，C错误；从离三键近的一端开始编号，依据系统命名法得到名称为4,4­二甲基­2­戊炔，D错误。
2．写出下列化合物的名称或结构简式：
(1)结构简式为，此烃的名称为__________________________。
(2)结构简式为，此烃的名称为________________。
(3)2,4­二甲基己烷的结构简式为____________。
答案　(1)3­甲基­2­乙基­1­戊烯　
(2)1,2­二甲基­4­乙基苯
(3)
考点4　研究有机物的一般步骤和方法
知识梳理
1.研究有机化合物的基本步骤

2．分离、提纯有机化合物的常用方法
(1)蒸馏和重结晶

适用对象
要求
蒸馏
常用于分离、提纯液态有机物
①该有机物热稳定性较强
②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶
常用于分离、提纯固态有机物
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大
②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
(2)萃取分液
①常用的萃取剂：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
②液—液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
③固—液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定
(1)元素分析

(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量。
如图所示为戊烷的质谱图。

4．鉴定有机物分子结构的物理方法
(1)红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
例如：某未知物(C2H6O)的红外光谱图(如图所示)上发现有O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收。

因此，可以初步推测该未知物是含羟基的化合物，结构简式可写为C2H5OH。
(2)核磁共振氢谱

例如：未知物C2H6O的核磁共振氢谱若如图甲所示，则结构简式为：CH3CH2OH；若如图乙所示，则结构简式为：CH3OCH3。


(1)确定有机物分子式的实验方法

(2)确定有机物分子式的一般规律
①最简式规律
最简式
对应物质
CH
乙炔、苯、苯乙烯
CH2
烯烃、环烷烃
CH2O
甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖

②若实验式中氢原子已经达到饱和，则该物质的实验式就是分子式，如实验式为CH4O，则分子式必为CH4O，结构简式为CH3OH。
③实验式通过扩大整数倍时，氢原子数达到饱和，则该式即为分子式，如实验式为C2H5的有机物，扩大2倍为C4H10为丁烷。
④“商余法”推断烃的分子式(设烃的相对分子质量为M)

的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到合适为止。

1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。
(1)某物质完全燃烧生成CO2和H2O，则该有机物中一定有C、H、O三种元素。(×)
错因：烃及烃的含氧衍生物完全燃烧的产物均为CO2和H2O。
(2)碳氢质量比为3∶1的有机物一定是CH4。(×)
错因：不一定，如CH3OH中碳氢质量比也为3∶1。
(3)质谱法可以测定有机物的摩尔质量，而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型。(×)
错因：核磁共振氢谱图确定有机物中等效氢的种数。
(4)有机物核磁共振氢谱中会出现三组峰，且峰面积之比为3∶4∶1。(×)
错因：该有机物中有4种氢原子，峰面积之比为3∶2∶2∶1。
(5)用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3。(×)
错因：核磁共振氢谱中HCOOCH3共2种峰且面积之比为1∶3，而HCOOCH2CH3共3种峰，峰面积之比为1∶2∶3，所以可以区分。
2．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可以从牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤
解释或实验结论
①称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍
(1)A的相对分子质量为________
②将9.0 g A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5.4 g和13.2 g
(2)A的分子式为________
③另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)
(3)用结构简式表示A中含有的官能团：________、________
④A的核磁共振氢谱如图：

(4)A中含有________种氢原子
答案　(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH　—OH　
(4)4　(5)
解析　(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，则其相对分子质量为45×2＝90。
(2)9.0 g A的物质的量为0.1 mol。燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，即1 mol A中含有6 mol H (6 g)、3 mol C (36 g)，则含有(90－6－36) g＝48 g O，即3 mol，所以A的分子式为C3H6O3。
(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。
(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。
题组训练
题组一 有机物的分离提纯
1．工业上或实验室提纯以下物质的方法中不合理的是(括号内为杂质)(　　)
A．苯(溴)：加NaOH溶液，分液
B．苯(苯酚)：加入浓溴水，分液
C．乙醇(水)：加新制生石灰，蒸馏
D．乙酸乙酯(乙酸、乙醇)：加饱和碳酸钠溶液，分液
答案　B
解析　溴易溶于苯，溴与苯酚生成的三溴苯酚也易溶于苯，B错误。
2．下列所采取的分离方法正确的是(　　)
A．由于碘在酒精中的溶解度大，所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来
B．水的沸点是100 ℃，酒精的沸点是78.5 ℃，所以可用直接加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精
C．分离苯和硝基苯的混合物可用蒸馏法
D．可用苯将溴从溴苯中萃取出来
答案　C
解析　苯与硝基苯的沸点相差较大，可用蒸馏法将两者分离，C正确。
题组二 有机物分子式的确定
3．(1)有机物A中只含C、H、O三种元素，A的蒸气密度是相同状况下氢气密度的83倍，分子中碳原子总数是氧原子总数的3倍，则A的分子式为________。
(2)芳香烃B的相对分子质量在100～110之间，1 mol B充分燃烧可生成72 g水，则B的分子式是________。
(3)某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则其实验式是________，通过质谱仪测定其相对分子质量为74，则其分子式为________。
答案　(1)C9H10O3　(2)C8H8　(3)C4H10O　C4H10O
解析　(1)A的相对分子质量＝2×83＝166，设A的分子式为C3xHyOx，当x＝3时，y＝10，则A的分子式为C9H10O3。
(2)72 g水为72 g÷18 g·mol－1＝4 mol,1个B分子中含有8个氢原子，B分子中碳原子的相对原子质量之和介于92～102之间，92÷12＝7余8,102÷12＝8余6，因碳原子个数为整数，故为8，即B的分子式为C8H8。
(3)有机物中C、H、O的原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶∶≈4∶10∶1，该有机物的实验式为C4H10O。因其相对分子质量为74，则分子式为C4H10O。
题组三 有机物结构式的确定
4．某化学式为C3H6O2的有机物的核磁共振氢谱有三个信号峰，其强度比为3∶2∶1，则该有机物的结构简式不可能是(　　)
A．CH3CH2COOH B．CH3COOCH3
C．HCOOCH2CH3 D．CH3COCH2OH
答案　B
5．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为________，该物质的分子式是________。

(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：
________________________________________________________________________。
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如，甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图甲所示。

经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图乙所示，则A的结构简式为________________。
答案　(1)C2H6O　(2)46　C2H6O　
(3)CH3CH2OH、CH3OCH3　(4)CH3CH2OH
解析　(1)根据题意有n(H2O)＝0.3 mol，则n(H)＝0.6 mol；n(CO2)＝0.2 mol，则n(C)＝0.2 mol。根据氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3 mol＋2×0.2 mol－2×＝0.1 mol，则N(C)∶N(H)∶N(O)＝n(C)∶n(H)∶n(O)＝2∶6∶1，其实验式为C2H6O。
(2)假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，则46m＝46，即m＝1，故其分子式为C2H6O。
(3)由A的分子式C2H6O可知，A为饱和化合物，推测其结构简式为CH3CH2OH或CH3OCH3。
(4)分析A的核磁共振氢谱可知A有3种不同化学环境的H原子，而CH3OCH3只有1种H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。
高考真题实战
1．(2019·全国卷Ⅲ)下列化合物的分子中，所有原子可能共平面的是(　　)
A．甲苯 B．乙烷
C．丙炔 D．1,3­丁二烯
答案　D
解析　因为乙烯是平面型结构，碳碳单键可以旋转，所以1,3­丁二烯中所有原子可能共平面，D正确。
2．(2017·北京高考)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：

下列说法不正确的是(　　)
A．反应①的产物中含有水
B．反应②中只有碳碳键形成
C．汽油主要是C5～C11的烃类混合物
D．图中a的名称是2­甲基丁烷
答案　B
解析　由图可知，反应②中除有碳碳键形成外，还有碳氢键形成，B错误。
3．(2016·上海高考)轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯(　　)
A．均为芳香烃 B．互为同素异形体
C．互为同系物 D．互为同分异构体
答案　D
解析　轴烯与苯的分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确。
4．(2016·上海高考)烷烃的命名正确的是(　　)
A．4­甲基­3­丙基戊烷 B．3­异丙基己烷
C．2­甲基­3­丙基戊烷 D．2­甲基­3­乙基己烷
答案　D
5．(2016·海南高考)(双选)下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为2∶1的有(　　)
A．乙酸甲酯 B．对苯二酚
C．2­甲基丙烷 D．对苯二甲酸
答案　BD
解析　乙酸甲酯中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，其峰面积之比为1∶1，A错误；对苯二酚中含有两种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，其峰面积之比为2∶1，B正确；2­甲基丙烷中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中出现两组峰，其峰面积之比为9∶1，C错误；对苯二甲酸中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中出现两组峰，其峰面积之比为2∶1，D正确。
6．(2019·高考题组)(1)(全国卷Ⅲ)①的化学名称为________。
②中的官能团名称是________________。
③的分子式为________。
④X为的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式：______________________________。
a．含有苯环；b.有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；c.1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
(2)(天津高考)①茅苍术醇()的分子式为____________，所含官能团名称为______________，分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为________。
②化合物CH3C≡CCOOC(CH3)3的核磁共振氢谱中有________个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为________。
a．分子中含有碳碳三键和乙酯基(—COOCH2CH3)
b．分子中有连续四个碳原子在一条直线上
写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式____________________________________。
答案　(1)①间苯二酚(1,3­苯二酚)　②羧基、碳碳双键
③C14H12O4　④
(2)①C15H26O　碳碳双键、羟基　3　②2　5
和
CH3CH2CH2C≡CCOOCH2CH3
解析　(1)④由限定条件可知，X分子中含有苯环；由1 mol X与足量钠反应可生成1 mol氢气可知，X分子中含有2个—OH；由分子中有三种不同化学环境的氢，说明分子结构对称，结合分子中三种氢原子的个数比可写出X的结构简式为
(2)①分子中的手性碳原子数目为3个(带*C原子)：。
②CH3≡CCCOOC(CH3)3中有2种等效H原子，所以其核磁共振氢谱中有2个吸收峰；符合条件a、b的同分异构体有：

共5种；其中碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为和
CH3CH2CH2C≡C－COOCH2CH3。
7．(2017·高考题组)(1)(全国卷Ⅱ)A(C2H4O)的核磁共振氢谱为单峰；B(C3H8O)的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为6∶1∶1，则①A的结构简式为________，②B的化学名称为：________。
(2)(天津高考) 分子中不同化学环境的氢原子共有________种，共面原子数目最多为________；的名称为：________。
(3)(江苏高考) 中的含氧官能团名称为________和________。
答案　(1)①　②2­丙醇(或异丙醇)
(2)4　13　2­硝基甲苯(或邻硝基甲苯)
(3)醚键　酯基
解析　(1)①由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有对称性，由此可写出A的结构简式为；②由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1”可知，B为CH3CH(OH)CH3，化学名称为2­丙醇(或异丙醇)。
(2)甲苯分子中共有4种氢原子：；苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共12个原子一定共面，又因C—C键可旋转，因此CH3上最多有1个氢原子与苯环共面，故共面的原子最多有13个。