高中化學 1_2 科學家怎樣研究有機物課后提升訓練（含解析）蘇教版選修51

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專題一　第二單元 1. 有機物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假設給你一種這樣的有機混合物讓你研究，一般要采取的幾個步驟是(　　) A. 分離、提純→確定化學式→確定實驗式→確定結構式 B. 分離、提純→確定實驗式→確定化學式→確定結構式 C. 分離、提純→確定結構式→確定實驗式→確定化學式 D. 確定化學式→確定實驗式→確定結構式→分離、提純 解析：分離提純后的有機物經(jīng)過純度鑒定后，再經(jīng)元素的組成分析確定實驗式，由相對分子質量的測定確定分子式，波譜分析法等確定結構式。 答案：B 2. 下列說法不正確的是(　　) A. 元素分析儀可同時對有機物中碳、氫、氧、硫等多種元素進行分析，其特點是樣品量少，速度快 B. 1H核磁共振譜能反映出不同環(huán)境氫原子的種數(shù)和個數(shù) C. 根據(jù)紅外光譜圖的分析可初步判斷有機物中具有哪些基團 D. 同位素示蹤法可用來確定有機反應中化學鍵的斷裂位置 解析：1H核磁共振譜只能確定氫原子的種類和數(shù)目之比，無法確定氫原子的具體數(shù)目。 答案：B 3. [2014嘉興八校聯(lián)考]用核磁共振的方法測定結構簡式為CH3OCH3的有機物結構，其1H核磁共振譜圖為(　　) 解析：CH3OCH3分子結構對稱，只有一種類型的氫原子，在核磁共振氫譜圖中應只有一個峰。 答案：A 4. 下列分子中指定的碳原子(用*標記)不屬于手性碳原子的是(　　) 解析：手性碳原子的特點是其所連接的四個原子或原子團各不相同，故而A組中的碳原子連接兩個氫原子，不是手性碳原子。 答案：A 5. 下列化合物分子，在核磁共振氫譜中能給出2種信號峰且峰面積之比為3∶2的是(　　) A. CH3CH2CH3 B．CH2＝CH—CH＝CH2 C. D． CH3COOCH2CH3 解析：A項有2個信號峰，其峰面積之比為3∶1；B項有2個信號峰，其峰面積之比為2∶1；C項有2個信號峰，其峰面積之比為3∶2；D項有3個信號峰，其峰面積之比為3∶2∶3。 答案：C 6. 下列對1H核磁共振譜法和紅外光譜法測定物質結構的說法錯誤的是(　　) A. 有機物的各種官能團在紅外光譜中都具有特征吸收帶，紅外光譜法是利用記錄不同基團對一定波長紅外光吸收情況來判斷有機化合物中所含基團的方法 　峰分別有3組和7組 C. 這兩種測定方法都是利用不同物質化學性質的區(qū)別來進行結構測定的 D. 處于不同環(huán)境的氫所具有的核磁性不同，表現(xiàn)在1H核磁共振譜上，其對應的化學位移也就不同 解析：核磁共振譜法和紅外光譜法測定物質結構均屬物理方法。 答案：C 7. 如圖分別是A、B兩種物質的核磁共振氫譜，已知A、B兩種物質都是烴類，都含有6個氫原子，試根據(jù)兩種物質的核磁共振氫譜推測A、B有可能是下面的(　　) 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 解析：物質A核磁共振氫譜中只給出一種峰，說明該分子中只有1種H原子，則A為乙烷(CH3CH3)或環(huán)丙烷()，物質B核磁共振氫譜中只給出3種峰，說明該分子中只有3種H原子，則B為丙烯(CH2＝CH—CH3)或丁炔(CH≡C—CH2—CH3)，C6H6(苯)和C2H6(乙烷)中核磁共振氫譜中只有一種峰，故選擇B選項。 答案：B 8. 取3.0 g有機物X完全燃燒后生成3.6 g水和3.36 L二氧化碳(標準狀況)，則X的分子式為(　　) A. C2H6O B．C3H8O C. C3H6O D． C3H8O2 解析：首先可求出m(C)＝1.8 g，m(H)＝0.4 g，則m(O)＝0.8 g，進而求出有機物的實驗式為C3H8O，因其中氫元素已達飽和，此實驗式也就是X的分子式。 答案：B 9. 某化合物6.4 g在氧氣中完全燃燒，只生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。下列說法正確的是(　　) A. 該化合物僅含碳、氫兩種元素 B. 該化合物中碳、氫原子個數(shù)比為1∶2 C. 無法確定該化合物是否含有氧元素 D. 該化合物中一定含有氧元素 解析：由題可知生成的CO2為0.2 mol，H2O為0.4 mol，其中碳和氫原子的質量之和為0.2 mol12 gmol－1＋0.4 mol21 gmol－1＝3.2 g<6.4 g，故該化合物還含有氧元素。 答案：D 10. 某烷烴和烯烴的混合氣體的密度是1.07 gL－1(標準狀況)，該烷烴和烯烴的體積比是4∶1。這兩種烴是(　　) A. CH4、C2H4 B．C2H6、C2H4 C. CH4、C4H8 D． CH4、C3H6 解析：混合氣體的平均相對分子質量為1.0722.4＝24，在烷、烯烴中，相對分子質量小于24的只有CH4，因此烷烴一定為CH4。 設烯烴相對分子質量為M，由平均相對分子質量的計算公式得：1680%＋M20%＝24。解之得：M＝56，故此烯烴為C4H8。 答案：C 點撥：根據(jù)題意可先求出混合氣體的平均相對分子質量，然后利用平均值的原理進行推理。兩混合烴，若其平均相對分子質量小于或等于26，則該烴中必含甲烷。 11. [2014沈陽高二檢測]X、Y兩種有機物的分子式不同，但均含有C、H或C、H、O，將X、Y以任意比例混合，只要物質的量之和不變，完全燃燒時所消耗的氧氣量和生成水的物質的量也分別不變。則下列有關判斷正確的是(　　) A. X、Y分子式中氫原子數(shù)不一定要相同，碳原子數(shù)必定不同 B. 若X為CH4，則相對分子質量最小的Y是甲醇 C. 若X為CH4，則相對分子質量最小的Y是乙二醇 D. X、Y的化學式應含有相同的氫原子數(shù)，且相差n個碳原子，同時相差2n個氧原子(n為正整數(shù)) 解析：因為X、Y以任意比例混合，只要物質的量之和不變，完全燃燒所消耗氧的量和生成水的量也不變，說明X和Y分子的耗氧量相同且所含氫原子個數(shù)相同，因有機物燃燒時C―→CO2，故X和Y若相差n個碳原子，要保持耗氧量不變，則必須相差2n個氧原子，D項正確，A項錯誤；若X為CH4，則相對分子質量最小的Y應為C2H4O2，B、C項錯誤。 答案：D 12. 有機化合物分子中，與4個不同的原子或基團相連的碳原子稱作“手性”碳原子。例如，中a、b、e、f均不相同時，C則為“手性”碳原子。則分子式為C4H10O的有機化合物中，含有“手性”碳原子的結構為________。 解析：根據(jù)手性碳原子的信息，要使C4H10O成為含有“手性”碳原子的結構，則“手性”碳原子上應連有H、—OH、—CH3、—CH2CH3四個不同的原子和原子團。 答案： 13. 為了測定某有機物A的結構，做如下實驗： ①將2.3 g該有機物完全燃燒，生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O； ②用質譜儀測得其相對分子質量為46； ③用核磁共振儀處理該化合物，得到如圖所示譜圖，圖中三組峰的面積之比是1∶2∶3。 試回答下列問題： (1)有機物A的實驗式是________。 (2)能否根據(jù)A的實驗式確定分子式？________(填“能”或“不能”)；若能，則A的分子式是________；若不能，則此空不填。 (3)寫出有機物A可能的結構簡式：________。 解析：(1)在2.3 g該有機物中： n(C)＝0.1 mol, m(C)＝0.1 mol12 gmol－1＝1.2 g； n(H2O)＝＝0.15 mol, m(H)＝2n(H2O)M(H)＝20.15 mol1 gmol－1＝0.3 g； m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g, n(O)＝＝0.05 mol； n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶(20.15 mol)∶0.05 mol＝2∶6∶1，故A的實驗式為C2H6O。 (2)實驗式為C2H6O的有機物中氫原子數(shù)已達飽和，所以其實驗式C2H6O即為分子式。 (3)A有如下兩種可能的結構：CH3—O—CH3或CH3CH2OH。若為前者，則在核磁共振氫譜中有1組峰；若為后者，應有3組峰，且峰面積之比為1∶2∶3。故A的結構簡式為CH3CH2OH。 答案：(1)C2H6O　(2)能　C2H6O　(3)CH3CH2OH 14. 測定有機化合物中碳和氫的組成常用燃燒分析法，如圖所示是德國化學家李比希測定烴類有機物組成的裝置，用氧化銅作催化劑，在750 ℃左右時使有機物在氧氣流中全部氧化為CO2和H2O，用含有固體氫氧化鈉和高氯酸鎂[Mg(ClO4)2]的吸收管分別吸收CO2和H2O。 (1)甲裝置中盛放的是________，甲、乙中的吸收劑能否顛倒？說明理由：____________________________________________。 (2)實驗開始時，要先通入O2一會兒，然后再加熱。為什么？ ____________________________________________。 (3)若測得甲裝置增重a g，乙裝置增重b g，則該烴中碳、氫原子個數(shù)比為________。 (4)若已知試樣是純凈物，某次測定時，測出碳、氫原子個數(shù)比為N(C)∶N(H)＝11∶23，能否確定其為何種烴？________(填“能”或“不能”)；若能，寫出其分子式：________(若不能，此空不必回答)。 解析：甲裝置增加的質量為H2O的質量，乙裝置增加的質量為CO2的質量。 n(C)∶n(H)＝n(CO2)∶2n(H2O)＝∶2＝9b∶44a，在烷烴(CnH2n＋2)中，＝＝(2＋)>2，>2的烴只能是烷烴。 答案：(1)高氯酸鎂[或寫Mg(ClO4)2]　不能，因NaOH能同時吸收CO2和H2O，無法確定生成的水和CO2的質量 (2)將裝置中的空氣排盡，否則因空氣中含有CO2和水蒸氣，影響測定結果的準確性 (3)9b∶44a　(4)能　C22H46 15. 燃燒某液態(tài)烴10.25 g，產(chǎn)生16.8 L CO2(標準狀況下)和11.25 g水。此烴蒸氣對氫氣的相對密度為41，求該烴的分子式。 解析：n(C)＝n(CO2)＝＝0.75 mol n(H)＝2n(H2O)＝2＝1.25 mol 所以，n(C)∶n(H)＝0.75∶1.25＝3∶5，該烴的最簡式為C3H5，設其分子式為(C3H5)n，則41n＝82，n＝2。所以該烴的分子式為C6H10。 答案：C6H10 16. 某烴蒸氣折合成標準狀況下的密度為3.215 gL－1，現(xiàn)取3.6 g該烴完全燃燒，將全部產(chǎn)物依次通入足量的濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重5.4 g，堿石灰增重11 g。已知該烴的一氯代物只有一種，寫出該烴的結構簡式。 解析：該烴的摩爾質量為： M＝3.215 gL－122.4 Lmol－1＝72 gmol－1 3．6 g該烴的物質的量： n(烴)＝＝0.05 mol 該烴的燃燒產(chǎn)物中： n(C)＝n(CO2)＝＝0.25 mol n(H)＝2n(H2O)＝2＝0.6 mol n(烴)∶n(C)∶n(H)＝0.05 mol∶0.25 mol∶0.6 mol＝1∶5∶12 所以，該烴的分子式為C5H12。 其一氯代物只有一種，說明分子中只有一種化學環(huán)境的氫原子，是新戊烷。 答案：