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《研究有机物的一般步骤和方法》专项训练(2014.12.10)


《研究有机物的一般步骤和方法》专项训练 一.有机物分子式的确定:



1.(1)某烃含氢元素的质量分数是 17.2%,求此烃的实验式。若该烃的相对分子质量为 58, 求该烃的分子式。

(2)有机物含碳 40%,含氢 6.67%,其余为为氧,又知此有机物的相对分子质量为 60, 试求该有机物的分子式。

r />2.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,它的相对分子质量为 88.0,含 C 的质 量分数为 68.2%,含 H 的质量分数为 13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有 4 个甲基。请写出其分子式和结构简式。

3.某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为 90。取有机物 样品 1.8 g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重 1.08 g 和 2.64 g。试求该有机物的分子式。

4.(2013· 北京海淀区高三调研)有机物 A 只含有 C、H、O 三种元素,常用作有机合成的中间 体。16.8 g 该有机物经燃烧生成 44.0 g CO2 和 14.4 g H2O;质谱图表明其相对分子质 量为 84,红外光谱分析表明 A 分子中含有 O—H 键和位于分子端的—C≡C—键,核磁 共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为 6∶1∶1。(提示:根据燃烧反应式计算) (1)A 的分子式是_____________________________________________。 (2))A 的结构简式是_______________________________________。

二.综合训练题:
5. ( )有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机 混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是

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A.分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式 B.分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式 C.分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式 D.确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯 6. ( )研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯 → 确定实验式 → 确 定分子式 → 确定结构式。以下用于研究有机物的方法错误的是 A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物 B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法之一 C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量 D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团 7. ( )某有机物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的水和二氧化碳,则该有机物必 . 须 满足的条件是 . A.分子中的 C、H、O 的个数比为 1:2:3 B.该分子中肯定含有氧元素 C.该有机物的相对分子质量为 14 D.分子中 C、H 个数比为 1:2 8. ( )质子核磁共振谱(PMR)在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在 PMR 谱中都给出了相应的峰(信号).峰的强度与结构中的 H 原子数成正比,例如乙酸分 子的 PMR 谱中有两个信号峰, 其强度比为 3∶ 1.现有某化学式为 C3H6O2 的有机物的 PMR 谱有三个峰,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 9.( )(2011 海南高考)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 3:2 的是

10.(

)(2014· 浙江高考· 10)下列说法正确的是

A.乳酸薄荷醇酯(

)仅能发生水解、氧化、消去反应

B.乙醛和丙烯醛( )不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物 C.淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖 D.CH3COOCH2CH3 与 CH3CH2COOCH3 互为同分异构体,1H—NMR 谱显示两者均有三种 不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用 1H—NMR 来鉴别 11. ( )核磁共振氢谱如下图所示的化合物可能为

A. 12. (

B.

C.

D.

) A 是一种含碳、 氢、 氧三种元素的有机化合物。 已知: A 中碳的质量分数为 44.1%, 氢的质量分数为 8.82%,那么 A 的实验式是 A.C5H12O4 B.C5H12O3 C.C4H10O4 D.C5H10O4

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13.(

) (双选)125℃时,1L 某气态烃在 9L 氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍

为 10L(相同条件下) ,则该烃可能是 A. CH4 B. C2H4 C. C2H2 D.C6H6

14.( )充分燃烧 3 L 由甲烷、乙烯和丙炔组成的混合气体,生成 7 L CO2 和 4.82 g 水(气 体体积均在标准状况下测定),则原混合气体中甲烷、乙烯和乙炔的体积比可能是 A . 1∶ 1∶ 1 B.1∶ 2∶ 3 C.3∶ 2∶ 1 D.3∶ 1∶ 2 15. ( ) 在密闭容器中某气态烃和氧气按一定比例混和, 点火爆炸后恢复到原温度 (20℃ ) , 压强减小至原来的一半,若加 NaOH 的溶液则气体全部被吸收,则此烃为 A.C3H8 B.C2H4 C.C2H6 D. C6H6 16.( )室温时 10 mL 某气态烃与过量的氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸, 再恢复到至室温,气体体积减少了 50 mL ,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少 了 40 mL ,则该气态烃的分子式为 A.C2H6 B.C3H6 C.C4H8 D. C4H10

17.( )10 mL 某气态烃,在 50 mL O2 中充分燃烧,得到液态水,以及体积为 35 mL 的混合气体(所有气体体积均在同温、同压下测定)。该气态烃是 A.C2H6 B.C3H8 C.C4H6 D. C4H8

18. ( ) 由一氧化碳、甲醛和乙烷组成的混合气体 8.96L(标准状况),在足量氧气中 充分燃烧后,生成的气体先通过足量浓硫酸.再通过足量氢氧化钠溶液,测知氢氧化钠 溶液增重 26.4g, 则原混合气体中乙烷的物质的量(n)为 A.n=0.1mol B. n=0.2 mol C.0.1mol< n <0.2mol D. 0.2mol< n < 0.3mol 19. 下 图是一种分子式为 C4H8O2 的有机物的红外光谱谱图 , 则该有机物的结构简式为: __________ 。

20..电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成, 下列装置是用燃烧法(李比希法)确定有机物分子式常用的装置。

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①产生的氧气按从左到右的流向,所选装置各导管的连接顺序是 → → → → →c →d →a →b。 ②C 装置中浓 H2SO4 的作用是 。 ③D 装置中 MnO2 的作用是 。 ④燃烧管中 CuO 的作用是 。 ⑤若准确称取 1.8 g 样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种),经充分燃烧后,A 管 质量增加 2.64 g ,B 管质量增加 1.08 g,则该有机物的最简式为 。 ⑥已知该有机物的相对分子质量为 90, 试求该有机物的分子式 (要求写出详细的计算步骤) 。 21.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 为无色粘稠液体,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 (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。 (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。 (3)另取 A 9.0 g,跟足量的 NaHCO3 粉末反应,生 成 2.24 LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则 生成 2.24 L H2(标准状况)。 (4)A 的核磁共振氢谱如下图: (3)用结构简式表示 A 中含有的官能团 ________、________。 解释或实验结论 试通过计算填空: (1)A 的相对分子质量为:________ (2)A 的分子式为:

(4)A 中含有______种氢原子。

22. 0.2 mol 有机物和 0.4 mol O2 在密闭容器中燃烧后的产物为 CO2、CO 和 H2O(g) 。产 物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加 10.8 g;再通过灼热 CuO 充分反应后,固体质量 减轻 3.2 g;最后气体再通过碱石灰后被完全吸收,碱石灰质量增加 17.6 g。 (1)燃烧后产物的物质的量分别为:H2O(g)__________mol 、CO___________mol。 (2)推断该有机物的化学式为 。 (3)若 0.2 mol 该有机物恰好与 9.2 g 金属钠完全反应,其核磁共振氢谱显示只有两种环 境不同的氢,试确定该有机物的结构简式为 。

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《研究有机物的一般步骤和方法》专项训练参考答案

1. (1)C4H10

(2)C2H402

2.

3. 解:已知 m(H)=1.08g×2÷ 18=0.12g,m(C)=2.64g×12÷ 44=0.72g, 则 m(O)=1.8g―0.12g―0.72g=0.96g; 则 n(C)∶n(H)∶n(O)=0.72÷ 12∶0.12÷ 1∶0.96÷ 16=1∶2∶1,则其实验式为 CH2O; 故可设其分子式为 (CH2O)n,则有 30n=90,解之得:n=3,故分子式为 C3H6O3 4.【解析】 (1)设有机物 A 的分子式为 CxHyOz,则由题意可得: CxHyOz + 84 16.8 g 4x+y-2z y 点燃 O2――→xCO2+2H2O 4 44x 9y 44.0 g 14.4 g

84 44x 9y 16.8 g=44.0 g=14.4 g,解得:x=5,y=8。12x+y+16z=84,z=1。分子式为 C5H8O。 (2) (3)根据 A 的核磁共振氢谱中有峰面积之比为 6∶1∶1 的三个峰,再结合 A 中含有 O—H

键和位于分子端的—C≡ C—键,便可确定其结构简式为 5.B 6.C 7.D 13.AB 14.B 15.AD 19. CH3—CO—CH2—O—CH3, 8.B 9.BD 10. C 11.B 12.A 16.D 17.A 18. B CH3—COO—CH2—CH3, CH3—C H2—CO—O—CH3

20. ① g→f→e→h→i→c→d→a→b ②)吸收水分,得到干燥的氧气 ③催化剂, 加快 O2 的生成速率 ④使有机物充分氧化生成 CO2 和 H2O ⑤ CH2O ⑥解析:已知 m(H)=1.08g×2÷ 18=0.12g,m(C)=2.64g×12÷ 44=0.72g,则 m(O)=1.8g―0.12g―0.72g=0.96gn(C)∶n(H)∶n(O)=0.72÷ 12∶0.12÷ 1∶0.96÷ 16=1∶2∶ 1,则其实验式为 CH2O;设其分子式为 (CH2O)n,则 30n=90, n=3,故分子式为 C3H6O3 21. 【解析】 (1)A 的密度是相同条件下 H2 密度的 45 倍,相对分子质量为 45×2=90。9.0 g A 的物质的量为 0.1 mol。 (2)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。 1 mol A 中含有 6 mol H、 3 mol C。 (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。

(5)综上所述,A 的结构简式为

答案 (1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH (4)4 23. ① 0.6(2 分) 、 0.2 (2 分)

(5) ③ HOCH2CH2OH (2 分)

② C2H6O2 (2 分)

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