1、研究有机化合物的一般步骤和方法复习试题一、选择题1、环已醇（），丙酮（CH3COCH3）和乙醛混合物1.75g，完全燃烧后，所得气体通过P2O5吸收瓶，瓶增重1.8g，则混合物的平均相对分子质量为（）A68 B75C80 D87.52、为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是（）AC2H5OH BCCH3CH2CH2COOH D3、已知某些气态烃可以在氯气中燃烧，如：CH4+2Cl2C+4HCl，现将一定量的某烃分成两等份，分别在氯气和氧气中燃烧，测得消耗的氯气和氧气在同温同压下的体积比为3：3.5，则该烃的分子式为（）AC2H4 BC2H6CC3H
2、6 DC4H84、相同物质的量的下列有机物，充分燃烧，消耗氧气量相同的是（）AC3H4和C2H6 BC3H6和C3H8O2CC3H6O2和C3H8O DC3H8O和C4H6O25、在C2H2、C6H6、C2H4O组成的混合物中，已知氧元素的质量分数为8%，则混合物中碳元素的质量分数是（）A92.3% B87.6%C75% D84%6、质量相等的下列烃，在相同条件下完全燃烧，耗氧量最多的是（）ACH4 BC2H6CC2H4 DC2H27、两种烃A、B取等质量完全燃烧，生成CO2与消耗O2的量相同，这两种烃之间的关系正确的是（）A一定互为同分异构体B一定是同系物，有相同的通式C实验式相同D只能是同
3、种物质8、某有机物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：碳的质量分数；氢的质量分数；蒸气的体积（已折算成标准状况下的体积）；X对氢气的相对密度；X的质量；X的沸点确定X的分子式所需要的最少条件是（）A BC D9、现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物，若其中氧的质量分数为a，则碳的质量分数是（）A BC D10、下列各组有机物，不管它们以何种比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为一恒量的是（）C2H4和C3H6 C5H10和C6H6 C3H6和C3H8O C2H2和C6H6 C2H5OH和CH3OCH3A BC D全部11、两种气态烃组成的混合气体1L，经完全燃烧后生成2LCO2气
4、体和1.5L H2O（气），则混合烃可能的组成是（气体体积在相同条件下测定）（）A甲烷和乙烷 B乙烷和丙烷C乙烯和乙炔 D乙烷和乙烯12、某有机化合物仅由C、H、O三种元素组成，其相对分子质量小于160，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（）A4 B5C6 D7二、非选择题13、测定有机化合物中碳和氢组成常用燃烧分析法，如图是德国化学家李比希测定烃类有机物组成的装置，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高氯酸镁Mg(ClO4)2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
5、收剂能否填倒？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)若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，试求出烃中碳、氢的原子个数比为_。(4)若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比为N(C)N(H)1123，能否确定其为何种烃？_(填“能”或“不能”)；若能，写出其分子式_(若不能，此空不必回答)。14、为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验。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5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是_。(2)质谱仪测定该有机化合物
6、的相对分子质量为46，则该物质的分子式是_ _ 。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出其结构简式_。结构式的确定(4)1H核磁共振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(ClCH2OCH3)有两种氢原子(如图1)。经测定，有机物A的1H核磁共振谱示意图如图2所示，则A的结构简式为_。图1 图2性质实验(5)A在一定条件下脱水可生成B，B可合成包装塑料C，请写出B转化为C的化学方程式： _。(6)体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷(沸点为12.27 )对受伤部位进行局部冷冻麻醉。请用B选择合
7、适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，请写出制备反应的化学方程式： _。(7)A可通过粮食在一定条件下制得，由粮食制得的A在一定温度下密闭储存，因为发生一系列的化学变化而变得更醇香。请写出最后一步反应的化学方程式： _。15、某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机物X的蒸气氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。步骤三：用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其
8、面积之比为23。如图。步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图。试填空：(1)X的分子式为_；X的名称为_。(2)步骤二中的仪器分析方法称为_。(3)写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：_。(4)X以醋酸为溶剂在催化剂作用下用氧气氧化得到另一种重要的化工原料PTA，查阅资料得知PTA的溶解度：25 时0.25 g、50 时0.97 g、95 时7.17 g。得到的粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的实验方案：_。16、现有A、B丽种烃，已知A的分子式为C5Hm，而B的最简式为C5Hn（m、n均为正整数）请回答下列问题：（1）下列关于烃A和烃B的说法不正确的是
9、 （填序号）a烃A和烃B可能互为同系物b烃A和烃B可能互为同分异构体c当m=12时，烃A一定为烷烃d当n=11时，烃B可能的分子式有2种（2）若烃A为链烃，且分子中所有碳原子都在同一条直线上，则A的结构简式为 （3）若烃A为链烃，且分子中所有碳原子一定共面，在一定条件下，1mol A最多可与1mol H2加成，则A的名称是 （4）若烃B为苯的同系物，取一定量的烃B完全燃烧后，生成物先通过足量的浓硫酸，浓硫酸的质量增加1.26g，再通过足量的碱石灰，碱石灰的质量增加4.4g，则烃B的分子式为 ；若其苯环上的一溴代物只有一种，则符合此条件的烃B有 种参考答案1.【答案】C【解析】解：环己醇、丙酮、
10、乙醛的分子式分别为C6H12O、C3H6O、C2H4O，分子中C原子与H原子数目之比为1：2，则混合物中C原子与H原子数目之比为1：2，氧原子数目都相等为1，则平均分子组成为CnH2nO，气体通过P2O5吸收瓶，吸收瓶增重1.8g为生成水的质量，由化学式知1mol这个混合物燃烧生成x molH2O，CnH2nOnH2O1.75g 1.8g14n+16 18n所以n=4.57，则混合物的平均相对分子质量为14n+16=144.57+16=80，故选C2.【答案】A【解析】解：核磁共振氢谱有3个吸收峰，故有机物分子中有3种H原子，A、C2H5OH即CH3CH2OH中，羟基上1种H原子、甲基上有1种
11、H原子，亚甲基上有1种H原子，故核磁共振氢谱中有3个峰，故A正确；B、中2个甲基上的H原子与碳碳双键中的H原子所处化学环境不相同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故B错误；C、CH3CH2CH2COOH中甲基中的H原子与羧基基中的H原子、2个亚甲基上H原子所处化学环境不同，有4种H原子，核磁共振氢谱中有4个峰，故C错误；D、为对称结构，甲基与苯环上的H原子所处化学环境不同，有2种H原子，核磁共振氢谱中有2个峰，故D错误；故选A3.【答案】B【解析】解：设该烃的分子式为CxHy、物质的量为nmol，根据质量守恒定律可知，nol该烃与氯气反应消耗氯气的物质的量为： =0.5nymol，nmo
12、l CxHy与氧气反应消耗氧气的物质的量为：nmol（x+）=n（x+）mol，消耗的氯气和氧气在同温同压下的体积比为3：3.5=0.5nymol：n（x+）mol，整理可得：y=3x，所以该烃的最简式为CH3，满足条件的为B，故选B4.【答案】D【解析】解：充分燃烧时1mol碳原子消耗1mol氧气，4mol氢原子消耗1mol氧气，A、C3H4消耗氧气的物质的量为（3+）mol=4mol，C2H6消耗氧气的物质的量为（2+）mol=3.5mol，消耗的氧气不同，故A错误；B、C3H6消耗氧气的物质的量为（3+）mol=4.5mol，C3H8O2消耗氧气的物质的量为（3+）mol=4mol，消耗
13、的氧气不同，故B错误；C、C3H6O2消耗氧气的物质的量为（3+）mol=3.5mol，C3H8O消耗氧气的物质的量为（3+）mol=4.5mol，消耗的氧气不同，故C错误；D、C3H8O和C4H6O2可写成C3H6H2O、C3H6CO2的形式，则它们消耗的氧气的物质的量都为（3+）mol=4.5mol，消耗的氧气相同，故D正确；故选D5.【答案】D【解析】解：C2H4O可以表示为C2H2H2O，故混合气体可以看做C6H6、C2H2、H2O的混合物，O元素的分数为8%，故H2O的质量分数为=9%，故C6H6、C2H2总的质量分数19%=91%，C6H6、C2H2的最简式为CH，故C、H质量之比
14、为12：1，故C元素的质量分数为91%=84%，故选D6.【答案】A【解析】解：A、甲烷CH4，H原子与C原子个数比为4：1；B、乙烯C2H6，H原子与C原子个数比为6：2=3：1；C、乙烯C2H4，H原子与C原子个数比为4：2=2：1；D、乙炔C2H2，H原子与C原子个数比为2：2=1：1；所以H原子与C原子个数比关系为：CH4C2H6C2H4C2H2所以相同质量的各烃甲烷的燃烧耗氧量最大故选：A7.【答案】C【解析】解：等质量的烃A、B完全燃烧消耗O2的量与生成CO2的量相同，说明二者的实验式相同，二者可能是同系物，也可能是同分异构体，但不能是同种物质，故选：C8.【答案】C【解析】解：根
15、据碳的质量分数、氢的质量分数可以确定氧元素的质量分数，进一步可以确定该有机物的实验式，由X对氢气的相对密度可以确定有机物分子的相对分子质量，综上所述，最终可以确定有机物的分子式的最少组合是，故选C9.【答案】C【解析】解：由乙酸的化学式为C2H4O2，而单烯烃的通式为CnH2n，则从化学式可以发现两者中，C与H之间的数目比为1：2，其质量比为121：12=6：1，又混合物中共三种元素，氧的质量分数为a，碳、氢元素的质量分数之和为1a，则碳元素的质量分数为（1a）=，故选C10.【答案】B【解析】解：C2H4相当于12个氢消耗氧而C3H6相当于18个氢消耗氧，耗氧量不相同，所以总物质的量一定，则
16、完全燃烧时消耗O2为不恒量，故不选；B、C5H10相当于30个氢消耗氧而C6H6相当于30个氢消耗氧，耗氧量相同，所以只要总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为一恒量，故选；C3H6相当于18个氢消耗氧而和C3H8O相当于18个氢消耗氧，耗氧量相同，所以只要总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为一恒量，故选； C2H2相当于10个氢消耗氧而和C6H6 相当于30个氢消耗氧，耗氧量不相同，所以总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为不恒量，故不选；C2H5OH相当于12个氢消耗氧而和CH3OCH3相当于12个氢消耗氧，耗氧量相同，所以只要总物质的量一定，则完全燃烧时消耗O2为一恒量，故选；故选B1
17、1.【答案】C【解析】解：某两种气态烃的1L混合气体，完全燃烧生成2LCO2和1.5L水蒸气（体积均在相同状况下测得），则该混合气态烃的平均分子式为C2H3，根据平均H原子数，不能为甲烷与乙烷混合、乙烷与丙烷混合、乙烷和乙烯混合，可能为乙烯和乙炔按1：1混合，故选：C12.【答案】B【解析】解：相对分子质量小于150，氧的质量分数为可知，则分子中氧原子数目小于为=4.7，当有机物分子中含氧原子的数目为4时，有机物的相对分子质量最大，含碳原子个数也最多，此时，有机化合物中碳、氢的相对原子质量之和的最大值为等于氧原子的相对原子质量之和为416=64，设分子中含有x个C，y个H，则有12x+y=64
18、，当y=4时，x=5，此时分子中碳原子的个数最多，所以分子中碳原子的个数最多为5，故选：B13.【答案】(1)高氯酸镁或Mg(ClO4)2不能，因氢氧化钠同时能吸收CO2和H2O，无法确定生成的H2O和CO2的质量(2)将装置中的空气排尽，否则空气中含有二氧化碳和水蒸气，影响测定结果的准确性(3)9b44a(4)能C22H46【解析】用燃烧分析法测定有机化合物中碳和氢的组成，从装置可见，此法是分别测出有机物燃烧后生成H2O、CO2的质量，然后求出碳氢比，由于氢氧化钠既能吸收水又能吸收CO2，所以吸水的装置要在前，即高氯酸镁应该放在甲中。(4)因N(H)/N(C)23112，只能是烷烃。14.【
19、答案】(1)N(C)N(H)N(O)261(2)C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH(5)nCH2CH2(6)CH2CH2HClCH3CH2Cl(7)CH3CH2OHCH3COOH【解析】本题考查有机物的最简式、分子式和结构简式的确定及化学方程式的书写等知识。(1)根据H2O的质量求出H的物质的量，根据CO2的质量求出C的物质的量，再根据质量守恒求出氧的物质的量，得N(C)N(H)N(O)261。(2)该有机物的最简式为C2H6O，由于相对分子质量为46，则其分子式为C2H6O。(3)C2H6O为饱和的有机物，其碳架只有CC键，所以可能的结构有两种：一种为乙醇
20、(CH3CH2OH)，另一种为甲醚(CH3OCH3)。(4)由题图可知，1H核磁共振谱图能反映不同位置上氢的种类数，题图说明有机物A的结构有3种不同位置上的氢，所以其结构简式为CH3CH2OH。(5)B为乙醇分子内脱水的产物，应为乙烯。(6)为乙烯与氯化氢的加成反应。(7)最后一步应为乙醇和乙酸发生的酯化反应。15.【答案】(1)C8H10对二甲苯或1，4-二甲苯(2)质谱法(3) (4)将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体【解析】由题给数据2.12 g有机物氧化生成0.16 mol CO2和0.1 mol H2O，可推知其最简式为C4H5，有机物X的相对分子质量为106，结
21、合有机物的质量可以推出有机物的分子式为C8H10，符合苯的同系物通式。由1H核磁共振谱可知有两种氢，H原子数分别为4和6，由此推知是对二甲苯。甲基的存在使苯环上邻对位的氢变得更加活泼，易被硝基取代。由于PTA的溶解度随温度的升高而变大，且粗产品中的杂质不溶于水，所以实验室中提纯PTA可采用加热过滤，再冷却结晶，析出晶体。16.【答案】（1）d；（2）CHCCCCH3；（3）3甲基1丁烯；（4）C10H14；4【解析】解：（1）a烃A和烃B可能互为同系物，如A为C5H10，B为C10H20的烯烃，故a正确；b当n=m时，若B的分子式与A相同，A、B互为同分异构体，故b正确；c当烃分子中H原子与C
22、原子数目之比大于2：1时，烃为烷烃，当m=12时，A为戊烷，故c正确；d当n=11时，B的分子式为C10H22，故d错误；故答案为：d；（2）由CHCH的4个原子共线可知，要使烃A的5个碳原子共线，满足条件的A的分子中必须有2个CC，故A为CHCCCCH3，故答案为：CHCCCCH3；（3）链烃A与H2最多以物质的量之比1：1加成，则A为烯烃C5H10，分子中所有碳原子不可能共平面，则碳原子成四面体结构，故A为3甲基1丁烯，故答案为：3甲基1丁烯；（4）n（CO2）=0.1 mol，n（H2O）=0.07 mol，故烃B的最简式为C5H7，B为苯的同系物，设B的分子式为CaH2a6，故a：（2a6）=5：7，解得a=10，故B分子式为C10H14，其苯环上的一溴代物只有一种，则符合条件的烃有：，故答案为：C10H14；4