第4节研究有机化合物的一般步骤和方法第3课时作业

1、下列各组混合物，只要其总质量固定，不管它们以何种比例混合，完全燃烧后产生水的量是一个恒量的是（　　）

①乙炔和苯； ②甲烷和乙烷； ③乙醇和丙三醇； ④甲醛和乙酸； ⑤乙烯和乙酸。

A．②③ B．①④ C．③⑤ D．③④

2、下列化台物中，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．

3、下面图(1)和图(2)是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图(1)和图(2)两种物质的核磁共振氢谱图选择出可能属于图(1)和图(2)的两种物质(　　)

A．A是C3H8；B是C6H6

B．A是C4H10；B是C6H6

C．A是C3H6；B是C3H6

D．A是C3H6；B是C2H6

4、某化合物M的结构简式（键线式）及球棍模型如图：

M的结构简式及球棍模型

该有机物分子的核磁共振氢谱图如图所示（单位是PPm）。下列关于该有机物的叙述正确的是（　　）

核磁共振氢谱

A. 该有机物不同化学环境的氢原子有8种

B. 该有机物属于芳香族化合物

C. 键线式中的Et代表的基团为-CH3

D. 该有机物的分子式为C9H10O4

5、己知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，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．由核磁共振氢谱可知，该有机分子中有三种不同化学环境的氢原子

C．仅由A的核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数

D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH3

6、将2.4g某有机物M置于密闭容器中燃烧，定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。将燃烧产物依次通过浓硫酸、碱石灰和灼热的氧化铜（试剂均足量，且充分反应），测得浓硫酸增重1.44g，碱石灰增重1.76g，氧化铜减轻0.64g。下列说法中不正确的是（　　）

A. M的实验式为CH2O

B. 若要得到M的分子式，还需要测得M的相对分子质量或物质的量

C. 若M的相对分子质量为60，则M一定为乙酸

D. 通过红外光谱仪可分析M中的官能团

7、化学是一门以实验为基础，研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的自然科学。学习科学研究的基本方法，可以加深对科学本质的认识，增进对物质世界的认识。下列有关叙述不正确的是（ ）

A．用测定接近水的沸点的水蒸气相对分子质量的方法可知水分子间可以形成氢键

B．相对分子质量的测定常用质谱仪，在质谱仪内，有机化合物分子在高真空环境下被高能电子束轰击后主要形成带负电的碎片

C．利用红外光谱、核磁共振氢谱等现代物理方法或化学方法均可测定C2H6O的分子结构

D．某有机物分子式为C11H14O2，其H—NMR图谱如右图(峰右侧或上面的数字表示H的个数，且知：7.2ppm(5H)为苯基)，可推测该有机物可能为

8、在核磁共振氢谱中氢原子数之比为1：3 : 4的化合物是（　　）

A． B． C． D．

9、两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是( )

①一定有乙烯 ②一定有甲烷 ③一定有丙烷

④一定没有乙烷 ⑤可能有甲烷 ⑥可能有乙炔

A．②⑤⑥ B．②⑥

C．②④ D．②③

10、A、B两种有机化合物，当混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧时产生的水的量均相等，肯定符合上述条件的A、B是（　　）

①同分异构体； ②具有相同的最简式； ③乳酸与聚乳酸； ④含氢的质量分数相同⑤苯乙烯和聚苯乙烯 ⑥葡萄糖与淀粉 ⑦甲苯与甘油．

A．①②③④ B．①②④⑤

C．①②③④⑤⑦ D．①②④⑤⑦

11、某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，则该有机物分子式中x、m、n的关系不可能是（ ）

A．x：m：n=1:2:1 B．

C．m≤2x+2 D．m＞2x+2

12、青蒿素是一种有效的抗疟药。常温下，青蒿素为无色针状晶体，难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点为156～157℃。提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法，提取流程如下：

请回答下列问题：

（l）对青蒿进行破碎的目的是__________________。

（2）操作I用到的玻璃仪器是__________，操作Ⅱ的名称是_______。

（3）用下列实验装置测定青蒿素的化学式，将28.2g青蒿素放在燃烧管C中充分燃烧：

① 仪器各接口的连接顺序从左到右依次为_______（每个装置限用一次）。A装置中发生的化学反应方程式为_________________。

② 装置C中CuO的作用是_________________。

③ 装置D中的试剂为_________________。

④ 已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理连接后的装置进行实验．测量数据如下表：

则青蒿素的最简式为__________。

（4）某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH 、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解度较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解度增大，且溶液红色变浅，与青蒿素化学性质相似的物质是______（填字母代号）。

A．乙醇 B．乙酸 C.乙酸乙酯 D．葡萄糖

13、由C、H、O三种元素组成的有机物A，相对分子质量为104。0.1molA充分燃烧后，将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液，浓硫酸增重7.2g，氢氧化钠溶液增重17.6g。回答下列问题：

(1)有机物A的分子式是________。

(2)A能与碳酸氢钠反应，A中含有的官能团的名称是________。

(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B。写出化学方程式：____________________________________________。

(4)A与浓硫酸共热还可以生成一种能使Br2的四氯化碳溶液褪色的化合物C。写出A生成C的化学方程式：________________________________；反应类型是________。利用C可以合成高分子化合物D，D的结构简式是________。

(5)A的一种同分异构体E，经测定分子结构中含有一个—CH3，两个；能与银氨溶液反应产生银镜现象。写出E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式：__________________。

14、有机物A只由C、H、O三种元素组成．常用作有机合成的中间体，测得8.4g该有机物经燃烧生成22.0gCO2和7.2g水。质谱图表明其相对分子质量为84；红外光谱分析表明A中含有-O-H和位于分子端的-C-H，该核磁共振氢谱显示有3种峰，且峰面积之比为6:1:1.

（1）写出A的分子式_______；

（2）写出A的结构简式________；

（3）下列物质一定能与A发生反应的是______（填序号）.

A．氢溴酸 b．高锰酸钾 C．溴的四氯化碳 d．Na

（4）有机物B是A的同分异构体，1molB可以与1molBr2加成，该有机物的所有碳原子在同一平面上，核磁共振氢谱显示3种峰，且峰面积之比为6:1:1。则B的结构简式是_______。

15、塑化剂主要用作塑料的增塑剂，也可作为农药载体、驱虫剂和化妆品等的原料。添加塑化剂（DBP）可改善白酒等饮料的口感，但超过规定的限量会对人体产生伤害。其合成线路图如图I所示：

已知以下信息：

①.

②R1CHO + R2CH2CHO+H2O（—R1、—R2表示氢原子或烃基）.

③其中A的化学式是C8H10；C为含两个碳原子的烃的含氧衍生物，其核磁共振氢谱图如图II所示：峰的强度之比为2:1:3.

请根据以上信息回答下列问题：

（1）C的结构简式为______，E中所含官能团的名称是_____________；

（2）写出下列有关反应的化学方程式：

①E和H2以物质的量比1︰1反应生成F：_______________________；

②B和F以物质的量比1︰2合成DBP：_______________________________，该反应的反应类型为__________________________。

16、有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。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：

17、为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：

（一）分子式的确定：

（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H2O和8.8g CO2，消耗氧气6.72L（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①所示质谱图，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______．

（二）结构式的确定：

（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）有两种氢原子如图②．经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为______．

参考答案

1、【答案】B

【解析】解：总质量固定,不管以何种比例混合,完全燃烧后产生水的量是一个恒量,要求物质含H的质量分数相同即可。

2、【答案】C

3、【答案】C

【解析】解：由图（1）可得：A物质只有一种环境的氢；由图（2）可得：B物质有三种环境的氢，氢原子个数比大约是3:2:1。A项，C3H8一定是丙烷，分子中有两种环境的氢，一定不是A，也不是B，故A项错误。B项，C4H10可能为正丁烷或异丁烷，都有两种环境的氢，既不是A也不是B，故B项错误。C项，C3H6可能是丙烯，也可能是环烷烃，如果是丙烯，则有三种环境的氢，氢原子个数比是3:2:1；如果是环烷烃，分子中只有一种环境的氢，综合这2种情况可得：C3H6可能是A，也可能是B，故C项正确。D项，C2H6只能是乙烷，分子中只有一种环境的氢，可能是A物质，一定不是B物质，故D项错误。综上，选C。

4、【答案】A

【解析】解：本题考查有机物的结构。A项，根据核磁共振氢谱图可知，图上有8个峰，所以有8种氢原子，A正确；B项，该有机物不含苯环，不属于芳香族化合物，B错误；C项，键线式中的Et代表的基团为-CH2CH3，C错误；D项，环状结构中多数C原子均为四面体构型，不可能都在同一平面上，D错误。

5、【答案】D

6、【答案】C

【解析】解：浓硫酸增重1.44g，说明燃烧产物水的物质的量为=0.08mol；碱石灰增重1.76g，说明燃烧产物CO2的物质的量为=0.04mol；氧化铜减轻0.64g，说明燃烧产物CO的物质的量为=0.04mol；则此有机物中含有碳原子0.08mol，氢原子0.16mol，氧原子的物质的量为=0.08mol；A．有机物M中C︰H︰O=0.08mol︰0.16mol︰0.08mol=1:2:1，则 M的实验式为CH2O，故A正确；B．有M的最简式，若要得到M的分子式，则还需要测得M的相对分子质量或物质的量，故B正确；C．若M的相对分子质量为60，则M的分子式为C2H4O2，但不一定为乙酸，还可能是甲酸甲酯或2-羟基乙醛，故C错误；D．利用红外光谱仪可分析有机物中的官能团，故D正确；答案为C。

7、【答案】B

8、【答案】C

【解析】解：本题考查核磁共振氢谱。A、有两种氢原子，比例为3:1，不选A；B、有3中氢原子，比例为1:1:3，不选B；C、有3种氢，原子比例为3:1:4，正确，选C；D、有两种氢原子，比例为3:2，不选D。

9、【答案】C

【解析】解：本题考查有关有机物分子式确定的计算。由图可知，1mol混合物完全燃烧生成1.6molCO2和2molH2O，则混合物中含有的平均氢原子数为4mol，平均碳原子数为1.6mol，故两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合物中一定有甲烷；根据氢原子平均数可知，另一种气态烃的氢原子数为4，且碳原子数大于1.6，因此可能含有乙烯、丙炔，一定没有乙烷、丙烷，故正确的有②④，答案C。

10、【答案】D

【解析】解：由两种有机物组成的混合物，无论以何种比例混合，混合物的总质量一定，完全燃烧时产生的水的量均相等，则说明两种有机物分子中氢元素的质量分数相等．

①互为同分异构体，分子式相同，两种有机物分子中氢元素的质量分数相等，故①符合；

②最简式相同，两种有机物分子中氢元素的质量分数相等，故②符合；

③乳酸与聚乳酸中氢元素质量分数不同，故③不符合；

④有机物满足含氢的质量分数相同，故④符合；

⑤苯乙烯和聚苯乙烯的最简式相同，两种有机物分子中氢元素的质量分数相等，故⑤符合；

⑥葡萄糖与淀粉中氢元素质量分数不同，故⑥不符合；

⑦甲苯与甘油分子中H原子数目均为为8，二者相对分子质量相等，两种有机物分子中氢元素的质量分数相等，故⑦符合，

故选D．

11、【答案】D

【解析】解：本题考查有机物分子式的确定，题目难度不大，注意有机物燃烧的规律，把握有机物的成键特点。某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，有机物分子式应满足Cx（H2O）y，即m：n=2：1，其中m≤2x+2。

12、【答案】(1) 增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率

(2) 漏斗、玻璃棒、烧杯 ; 蒸馏

(3) ①afgdebchi ; 2H2O2 2 H2O＋O2 ; ② 使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O ; ③ 浓硫酸 ; ④ C15H22O5

(4) C

【解析】解：本题主要考查物质的分离方法。

（l）对青蒿进行破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率。

（2）操作I是过滤，用到的玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯，操作Ⅱ将乙醚溶液中的乙醚分离出来，其名称是蒸馏。

（3）① 装置A产生的氧气需要经过装置D干燥，纯净的氧气进入装置C，产生的水蒸气被装置B吸收，二氧化碳被装置E吸收，仪器各接口的连接顺序从左到右依次为afgdebchi。A装置中发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。

② 装置C中CuO的作用是使青蒿素充分氧化生成CO2和H2O。

③ 装置D中的试剂为干燥剂浓硫酸。

④B吸收水19.8g，其中含氢2.2mol即2.2g，E吸收二氧化碳66g，其中含碳1.5mol即18g，28.2g青蒿素含氧8g即0.5mol，则青蒿素的最简式为C15H22O5。

（4）在含有NaOH 、酚酞的水溶液中，乙酸乙酯水解，生成物乙酸与氢氧化钠反应使溶液红色变浅，所以与青蒿素化学性质相似的物质是乙酸乙酯，故选C。

13、【答案】(1) C4H8O3

(2) 羧基

(3) ＋H2O

(4) CH2＝CH—CH2—COOH＋H2O ； 消去反应 ；

(5) ＋2[Ag(NH3)2]OH＋3NH3＋2Ag↓＋H2O

【解析】解：0.1mol A充分燃烧后，将所得产物依次通入足量浓硫酸和氢氧化钠溶液，浓硫酸增重7.2g，即A充分燃烧后生成水为0.4mol，氢氧化钠溶液增重17.6g，即A充分燃烧后生成二氧化碳的物质的量为0.4mol，由于可知分子A中有4个碳原子和8个氢原子，由C、H、O三种元素组成的有机物A，A的相对分子质量为104，所以分子A中含有氧原子数为 =3，据此可以确定A的分子分C4H8O3。

(1)根据上面的分析可知，有机物A的分子式是C4H8O3，故答案为：C4H8O3；

(2)A为HOCH2CH2CH2COOH，A能与碳酸氢钠反应，说明A中含有羧基，故答案为：羧基；

(3)A与浓硫酸共热可生成一种由五个原子构成的环状化合物B的化学方程式为：，故答案为：；

(4)A为HOCH2CH2CH2COOH，C为CH2=CHCH2COOH，A生成C的化学方程式：；反应类型是：消去反应，根据上面的分析可知，D的结构简式是：，故答案为：；消去反应；；

(5)A的一种同分异构体E，经测定分子结构中含有一个-CH3，两个-CH-，能与银氨溶液反应产生银镜现象，则E中有醛基，所以E为CH3CH(OH)CH(OH)CHO，E与Ag(NH3)2OH溶液反应的化学方程式为＋2[Ag(NH3)2]OH＋3NH3＋2Ag↓＋H2O，故答案为：＋2[Ag(NH3)2]OH＋3NH3＋2Ag↓＋H2O。

14、【答案】(1)C5H8O

(2)

(3)abcd

(4)(CH3)2C=CHCHO

【解析】解：本题考查有机物分子式、结构式的确定。

④有机物B是A的同分异构体，1molB可与1molBr2加成，故分子中含有1个C=C双键，该有机物所有碳原子在同一个平面，其余的碳原子连接C=C双键，没有顺反异构现象，不饱和双键至少其中一个C原子连接两个相同的基团甲基，结合A的结构简式可知，B中还含有-CHO，故B的结构简式为：。

15、【答案】(1)CH3CH2OH ; 醛基和碳碳双键

(2) ①

② ; 取代反应

【解析】解：本题考查有机物的性质及推断。

（1）C是乙醇，C的结构简式为CH3CH2OH， CH3CH=CHCHO中所含官能团的名称是醛基和碳碳双键；

（2）①E和H2以物质的量比1︰1反应生成的是CH3CH=CHCH2OH，方程式为；

②B和F以物质的量比1︰2发生酯化反应生成DBP的方程式为：，该反应的反应类型为取代反应或酯化反应。

16、【答案】(1)90

(2)C3H6O3

(3)羧基(-COOH)、羟基(-OH)

(4)4

(5)CH3CH(OH)COOH

【解析】解：本题考查有机物化学式、结构简式的推断。

（1）同温同压下：密度比＝相对分子质量之比，A的密度是相同条件下H2的45倍，故A的相对分子质量为45×2＝90。

（2）浓硫酸吸水，浓硫酸增重5.4g，这说明反应中生成水的质量为5.4g，物质的量为5.4g÷18g/mol＝0.3mol，故n（H）＝0.3mol×2＝0.6mol，m（H）＝0.6mol×1g/mol＝0.6g。碱石灰吸收CO2，碱石灰增重13.2g，即二氧化碳的质量为13.2g，物质的量为13.2g÷44 g/mol＝0.3mol，故n（C）＝0.3mol，m（C）＝0.3mol×12g/mol＝3.6g。所以9.0gA中O的质量为9.0g-0.6g-3.6g＝4.8g，则n（O）＝4.8g÷16g/mol＝0.3mol，因此A中N（C）:N（H）:N（H）＝0.3:0.6:0.3＝1:2:1，故A的最简式为CH2O，A的相对分子质量为90，设A的分子式为（CH2O）n，则30n＝90，解得n＝3，所以A的分子式为：C3H6O3。

（3）9.0gC3H6O3，物质的量为9.0g÷90g/mol＝0.1mol，标准状况下2.24LCO2的物质的量为2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，2.24LH2的物质的量为2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol。0.1molA生成0.1molCO2，故A中含有一个羧基，0.1molA生成0.1molLH2，故A中除含有一个羧基外，还含有一个羟基，因此A中含有的官能团为－COOH、－OH。

（4）由核磁共振氢谱可知，共有4个峰值，故A中含有4种氢原子。

（5）A的分子式为C3H6O3，含有一个羧基外，还含有一个羟基，且含有4种氢原子，因此A的结构简式为CH3CHOHCOOH。

17、【答案】(1)C2H6O

(2)C2H6O

(3)CH3CH2OH或CH3OCH3

(4)CH3CH2OH．

2018-2019学年人教版选修5第1章第4节研究有机化合物的一般步骤和方法第3课时作业(1)