2018高中化学选修五课时跟踪检测科学家怎样研究有机物含解析.docx

课时跟踪检测（二） 科学家怎样研究有机物 一、单项选择题 1．利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的(　　) A．同分异构体数　　　 B．原子个数 C．基团种类 D．共价键种类 解析：选C　红外光谱法可用于判断基团种类。 2．要证明有机物中是否存在卤素，最方便的方法是(　　) A．钠融法 B．铜丝燃烧法 C．核磁共振法 D．红外光谱法 解析：选B　A、B均能确定有机物中是否含有卤素，相比钠融法，铜丝燃烧法更方便。 3．下列实验式中，没有相对分子质量也可以确定分子式的是(　　) A．CH3 B．CH2 C．CH D．C2H3 解析：选A　实验式的整数倍即可得分子式。A项，实验式若为CH3，根据价键理论则其分子式只能是C2H6，正确；B项，实验式若为CH2，则烯烃的实验式均为CH2，没有相对分子质量无法确定分子式，错误；C项，苯、乙炔的实验式均为CH，无法确定，错误；D项，实验式为C2H3的分子式可以是C4H6、C8H12等，错误。 4．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶1的是(　　)
A． B．

C. D．
解析：选C　A项，该有机物含有3类氢原子，出现三组峰，错误；B项，该有机物含有2类氢原子，出现2组峰，其峰面积之比为3∶2，错误；C项，该有机物含有2类氢原子，出现2组峰，其峰面积之比为3∶1，正确；D项，该有机物含有2类氢原子，出现2组峰，其峰面积之比为3∶2，错误。 5．某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为50%，则分子中碳原子的个数最多为(　　) A．4　　 B．5　　　　C．6　　 D．7 解析：选B　氧的质量分数为50%，说明最多为4个氧原子，则该有机物相对分子质量为128，则C、H质量和最多也只能为128－64＝64，根据商余法，6412，整数商为5，余数为4，所以碳原子数最多为5。 二、不定项选择题 6．下列化合物的1HNMR谱图中吸收峰数目正确的是(　　) A．CH3CH2CH2CH3(2个)
B．
C．CH2===CH―CH2CH3(2个)
D．
解析：选AD　化合物的1HNMR谱图中吸收峰数目即不同环境氢原子的种数，
CH3CH2CH2CH3分子中氢原子有2种不同的环境； 分子中氢原
子有3种不同的环境；CH2===CH―CH2CH3分子中氢原子有4种不同的环境；
分子中氢原子只有一种环境。
7．2.9 g烃A在足量O2中燃烧生成0.2 mol CO2，且其1H核磁共振谱图中含有两类峰，其面积之比为2∶3，则该有机物的结构简式为(　　) A．CH3CH3 B．CH3CH2CH2CH3
C． D．CH3CH2CH3
解析：选B　由烃的质量和CO2的质量求出含氢的质量，确定出n(C)∶n(H)＝2∶5，且1H核磁共振谱图中的峰面积之比为2∶3，只有B符合。
8．科学家新近合成了一种新的化合物X。用现代物理方法测得X的相对分子质量为64，且各元素的质量分数分别为C 93.8%，H 6.2%。X分子中有三种化学环境不同的H原子和四种化学环境不同的C原子，则X可能的结构简式为(　　) 解析：选C　根据X的相对分子质量和各元素的质量分数可求出该分子中含有5个C和4个H，即分子式为C5H4。四个选项均符合要求。但由于A项中有3种H、5种C，B项中有2种H、4种C，C项中有3种H、4种C，D项中有3种H、5种C，只有C项符合要求。 三、非选择题 9．某含氧有机物中含碳的质量分数为64.86%，含氢的质量分数为13.5%，该有机物的实验式是____________，结合该有机物的质谱图，该有机物的相对分子质量为______，分子式为____________。 解析：氧的质量分数为1－64.86%－13.5%＝21.64%，N(C)∶N(H)∶N(O)＝64.86%12∶13.5%1∶21.64%16＝4∶10∶1，则实验式为C4H10O。从质谱图读出74为最大值，即该有机物的相对分子质量为74，对比实验式的相对分子质量，刚好也为74，所以实验式即为分子式。 答案：C4H10O　74　C4H10O 10．下图是某一有机物的红外光谱图，该有机物的相对分子质量为74，则其结构简式为__________________。 解析：分析该有机物的红外光谱图可知，分子中含对称的甲基、对称的亚甲基和醚基，其相对分子质量为74，可确定只有CH3CH2OCH2CH3符合要求。 答案：CH3CH2OCH2CH3 一、单项选择题 1．某物质在质谱仪中的最大质荷比为62，该物质的核磁共振氢谱吸收峰共有2组，红外吸收峰表明有O―H键和C―H键。下列物质符合的是(　　) A．CH3COOH B．CH3―O―CH2OH C．CH2OHCH2OH D．CH3―O―CH3 解析：选C　A项，CH3COOH中有2种位置的H原子，存在O―H键和C―H键，但相对分子质量为60，错误；B项，CH3―O―CH2OH存在O―H键和C―H键，相对分子质量为62，但存在3种H原子，错误；C项，CH2OHCH2OH中有2种位置的H原子，存在O―H键和C―H键，相对分子质量为62，符合题意；D项，CH3―O―CH3中只有1种H原子，不存在O―H键，相对分子质量为46，错误。 2．验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是(　　) A．只测定该有机物的C、H的质量比值 B．只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2 C．只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值 D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成的H2O和CO2的质量 解析：选D　欲判定有机物中是否含氧，首先应求出产物CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量，然后将C、H元素的质量之和与原来有机物质量比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成中含有氧。 3．某含C、H、O三种元素的未知物A经元素分析仪测定，该未知物中含碳、氢的质量分数分别为52.16%、13.14%。则该有机物的分子式为(　　) A．C2H6 B．C2H6O C．C6H6O D．C2H6O2 解析：选B　未知物A中C、H、O的原子个数比为52.16%12∶13.14%1∶ (100%－52.16%－13.14%)16＝2∶6∶1。未知物A的实验式为C2H6O，因其中氢原子数已达饱和，该实验式即为未知物A的分子式。 4．某有机物的核磁共振氢谱图如下，该物质可能是(　　) A．乙酸 B．苯 C．丙醇 D．乙酸乙酯 解析：选D　该有机物有3种氢原子且个数比为3∶3∶2。 5．核磁共振氢谱是指有机物分子中的氢原子所处的化学环境(即其附近的基团)不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁性特征的峰在核磁共振氢谱图中坐标的位置也就不同。则下列物质的核磁共振氢谱图中有三个峰的是(　　) A．OHCH2CH2CH2OH B．CH3CH2CH2COOH C． D．
解析：选A　根据有机物分子结构特点可知A、B、C、D四个选项中的有机物的氢原子种类分别为3、4、2、4。 二、不定项选择题 6．某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是(　　) A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键 B．由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有四种不同的氢原子 C．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3―O―CH3 D．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 解析：选BC　A．由红外光谱可知，该有机物中含有C―H、O―H、C―O等，因此至少有三种不同的化学键，正确。B.由核磁共振氢谱可知，该有机物有三个吸收峰，因此分子中有三种不同的氢原子，错误。C.若A的化学式为C2H6O，则其结构是CH3CH2OH，错误。D.仅由其核磁共振氢谱只能确定H原子的种类及个数比，无法得知其分子中的氢原子总数，正确。
7．DDT又叫滴滴涕，化学名为双对氯苯基三氯乙烷，其结构为 ，
下列有关说法正确的是(　　) A．属于烃类 B．DDT完全燃烧后只产生CO2和H2O两种物质 C．分子无手性碳 D．氢核磁共振谱图中有5种位置峰 解析：选C　DDT中含有Cl元素，故不属于烃类，A项错；燃烧后还会有HCl生成，B项错；D项中存在3种峰，故错。 三、非选择题 8．测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法，下图是德国化学家李比希测定有机物组成的装置，氧化铜作催化剂，在750 ℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和氯化钙的吸收管分别吸收CO2和H2O。 试回答下列问题： (1)甲装置中盛放的是__________，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？__________，请说明理由：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热，为什么？___________________ ______________________________________________________________________________。 (3)将4.6 g 有机物A进行实验，测得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，则该物质中各元素的原子个数比是__________________。 (4)经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图，则A的结构简式为______________。 解析：(1)NaOH固体不但吸收CO2，也吸收水蒸气，故只能盛放到乙中。 (2)实验前要先通入氧气一会儿，然后再加热。将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性。 (3)n(C)＝8.8 g44 g・mol－1＝0.2 mol， n(H)＝2×5.4 g18 g・mol－1＝0.6 mol， n(O)＝4.6 g－0.2 mol×12 g・mol－1－0.6 mol×1 g・mol－116 g・mol－1＝0.1 mol， 即N(C)∶N(H)∶N(O)＝2∶6∶1。 (4)根据核磁共振氢谱图可知有3种不同的H原子，且个数比为3∶1∶2，即结构简式为CH3CH2OH(或C2H5OH)。 答案：(1)CaCl2　不能　因为氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O，从而无法确定生成水和CO2的质量 (2)将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性 (3)N(C)∶N(H)∶N(O)＝2∶6∶1 (4)CH3CH2OH(或C2H5OH) 9．为测定某有机物A的结构，设计了如下实验：①将2.3 g该有机物完全燃烧，生成了0.1 mol CO2和2.7 g H2O；②用质谱仪实验得质谱图如下(左)；③用核磁共振仪处理该化合物得核磁共振氢谱图如下(右)，图中三个峰的面积比为1∶2∶3。试回答下列问题： (1)有机物A的相对分子质量为____________。 (2)有机物A的实验式为____________。 (3)根据A的实验式____________(填“能”或“不能”)确定A的分子式。 (4)A的分子式为________，结构简式为_____________________________________。 解析：质谱图中最大质荷比即为有机物的相对分子质量，所以根据质谱图可知A的相对分子质量为46。2.3 g A完全燃烧生成0.1 mol CO2和2.7 g H2O，则可计算推出A的分子式为(C2H6O)n，即A的实验式为C2H6O。由于H原子已经饱和且A的相对分子质量为46，所以该实验式就是分子式。根据核磁共振氢谱图可知，A中有三种化学环境不同的H原子且数目之比为1∶2∶3，又因为A的通式符合饱和一元醇的通式，所以A的结构简式为CH3CH2OH。 答案：(1)46　(2)C2H6O　(3)能 (4)C2H6O　CH3CH2OH

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