1、研究有机化合物的一般步骤和方法 第 2 课时元素分析与相对分子质量的测定、分子结构的鉴定 1某烃中碳和氢的质量比是 245，该烃在标准状况下的密度是 2.59 gL1，其分子式为()AC2H6 BC4H10 CC5H8 DC7H8 解析：N（C）N（H）24125125，得其实验式为 C2H5，MVm2.59 gL122.4 Lmol158 gmol1，Mr58，(245)n58，n2，故其分子式为 C4H10。答案：B 2某气态有机物 X 含 C、H、O 三种元素，已知下列条件，现欲确定 X 的分子式，所需的最少条件是()X 中含碳质量分数 X 中含氢质量分数 X 在标准状况下的体积 质谱确
2、定 X的相对分子质量 X 的质量 A B C D 解析：由可得有机物的实验式，由可知有机物的分子式。答案：B 3某有机物在氧气中充分燃烧，生成的 CO2和 H2O 的物质的量之比为 12，下列说法正确的是()A分子中 C、H、O 个数之比为 123 B分子中 C、H 个数之比为 14 C分子中一定含有氧原子 D此有机物的最简式为 CH 解析：根据 CO2和 H2O 的物质的量之比为 12，只能确定该有机物中 C、H 个数之比为 14，不能确定是否含有氧原子。答案：B 4某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有 CH 键、OH 键、CO键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是 60，
3、则该有机物的结构简式是()ACH3CH2OCH3 BCH3CH(OH)CH3 CCH3CH2OH DCH3COOH 解析：用排除法解答。A 中不存在 OH 键；C 中相对分子质量不是 60；D 中还存在 C=O键。答案：B 5某有机物由 C、H、O 三种元素组成，它的红外吸收光谱表明有羟基中 OH 键和烃基中 CH 键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数之比为 21，其相对分子质量为 62，试写出该有机物的结构简式。解析：设其中有 n 个 OH，则含有 2n 个 CH，分子式为 CxH3nOn，Mr(CxH3nOn)62，即12x19n62(3n2x2，偶数)。讨论：n2，4x2，1412（
4、舍）故分子式为 C2H6O2，该有机物结构简式为 答案：(时间：40 分钟 分值：100 分)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题 8 分，共 48 分)1某有机物完全燃烧后生成 CO2、H2O 和 SO2，该化合物可能不含有的元素是()AC BH CO DS 答案：C 2某化合物由碳、氢两种元素组成，其中含碳的质量分数为 85.7%，在标准状况下，11.2 L 此气态化合物的质量为 14 g，则该化合物的分子式为()AC2H4 BC2H6 CC3H6 DC4H8 解析：根据 nVVm计算气体的物质的量，再结合 Mmn计算气体的摩尔质量，最后根据各元素的质量分数确定分子式。答案：A
5、3二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是()A利用金属钠或者金属钾 B利用质谱法 C利用红外光谱法 D利用核磁共振氢谱 解析：质谱是用于测定相对分子质量的。答案：B 4经测定，由 C3H7OH、C2H5OC2H5和 C6H12组成的混合物中氧的质量分数为 8%，则此混合物中氢的质量分数为()A78%B22%C14%D13%解析：分析各成分，C3H8O 可表示为 C3H6(H2O)，C2H5OC2H5可表示为 C4H8(H2O)，可得出三种物质除去 H2O 外，最简式相同，均为 CH2，再由混合物中氧的质量分数为 8%，设水中 H 含量为
6、x，则有 216x8%，得 x1%，所以余下 CH2的总质量分数为 18%1%91%，又因为余下的 C、H 比都是 12，所以混合物中氢的质量分数是 91%2141%14%。答案：C 5在核磁共振氢谱中出现两组峰，且其氢原子数之比为 32 的化合物是()解析：A 项有 2 种类型氢原子，个数比为 31；B 项据对称分析知有 3 种类型氢原子，个数比为 311；C 项据对称分析知有 2 种类型氢原子，个数比为 34；D 项据对称分析知有 2 种类型氢原子，个数比为 32。答案：D 6下列物质的核磁共振氢谱有三个吸收峰的是()AC2H6 BC3H8 CCH3CH2CH2CH3 DCH3CH2OH
7、答案：D 二、非选择题(本题包括 3 个小题，共 52 分)7(15 分)利用核磁共振技术测定有机物分子三维结构的研究获得了 2002 年诺贝尔化学奖。在有机物分子中，不同位置的氢原子的核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)也不同。根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如：乙醚的结构式为 CH3CH2OCH2CH3，其核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)有两个，如图所示：CH3CH2OCH2CH3的核磁共振氢谱(1)下列分子的核磁共振氢谱中只有一个峰值的是()ACH3CH3 BCH3COOH CCH3COOCH3 DCH3OCH3(2)化合物 A 和 B 的分子式都是 C2H4Br2
8、，A 的核磁共振氢谱如下图所示，则 A 的结构简式为_，请预测 B 的核磁共振氢谱上有_个峰(信号)。A 的核磁共振氢谱 解析：(1)CH3CH3、CH3OCH3 两种结构中氢原子的位置完全相同，故核磁共振氢谱中有 1 个峰值。(2)C2H4Br 的结构有 2 种可能：和 CH3CHBr2，前者的氢原子位置完全相同，核磁共振氢谱的峰值只有 1 个，而后者的氢原子有 2 种不同的类型，故核磁共振氢谱的峰值有 2 个。答案：(1)AD(2)2 8(25 分)(1)某含氧有机物，它的相对分子质量为 46.0，碳的质量分数为 52.2%，氢的质量分数为 13.0%。NMR 中只有一个特征峰，请写出其结
9、构简式：_。(2)分子式为 C3H6O2的甲、乙两种有机物，甲的结构简式为 HOCH2CH2CHO，乙的结构简式为 CH3COOCH3，则在 NMR 中，甲有_个特征峰，其强度之比为_；乙有_个特征峰，其强度之比为_。解析：(1)据题意可知 n(C)n(H)n(O)52.2%12 13%1（10052.213）%16261，由相对分子质量为 46.0 知该有机物的分子式为 C2H6O，据题中信息可知该有机物中所有氢原子均为等效氢原子，其结构简式只能是 CH3OCH3。(2)甲分子中共有 4 种不同结构的氢原子，故在 NMR 中会出现 4 个相应的峰，其氢原子个数比为 2211，故其强度之比亦为
10、 2211。乙分子中共有 2 种不同的氢原子，故在 NMR 中会出现 2 个相应的峰，其氢原子个数比为 11，强度之比为 11。答案：(1)CH3OCH3(2)4 2211 2 11 9(12 分)某含碳、氢、氧三种元素的有机物 X，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%，且该有机物的质谱图如图所示，试确定该有机物的分子式。解析：本题可以根据题目中所给各元素的质量分数求出该有机物的实验式，再分析该有机物的质谱图找出相对分子质量，进而求出分子式。由题意可知，氧的质量分数为：164.86%13.51%21.63%。各元素原子个数比：N(C)N(H)N(O)64.86%1213.51%121.63%164101。故该有机物的实验式为 C4H10O，实验式的相对分子质量为 74。观察该有机物的质谱图，质荷比最大的数值为 74，所以其相对分子质量为 74，该有机物的分子式为 C4H10O。答案：C4H10O。