1、有机化合物的结构特点与研究方法一、选择题(共14题)1.碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2甲基丙烷的结构式如图所示,下列说法正确的是A分子式不同B互为同分异构体C碳氢键(CH)数目不同D物理性质、化学性质完全相同2.下列分离或除杂方法不正确的是A可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸B用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯C可用蒸馏的方法分离溴苯中混有的苯D利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸3.下列有机物分子中,在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是13的是A丙烷B1,2,3三甲基苯C2丙醇D4.用现代化学方法测定某有机物结构:质谱图表明其相对分
2、子质量为60;红外光谱图表征到CH键、OH键、CO键的振动吸收;核磁共振氢谱图如图(峰面积之比依次为3:2:1:2)。下列说法错误的是A该有机物分子式为C3H8O,分子中共有4种化学环境不同的氢原子B该有机物与HBr发生取代反应时断裂的是OH键C该有机物的结构简式为CH3CH2CH2OH,能发生消去反应生成丙烯D该有机物与CH3CH(CH3)OH、CH3CH2OCH3互为同分异构体5.下列6种有机分子中,核磁共振氢谱中信号峰数目相同的一组是ABCD6.已知有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图,下列说法错误的是A若A的化学式为,则其结构简式为B由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境
3、的氢原子C由红光外谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键D仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数7.有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你水杨酸甲酯和丁香烯的混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是A分离、提纯确定实验式确定化学式确定结构式B确定化学式确定实验式确定结构式分离、提纯C分离、提纯确定结构式确定实验式确定化学式D分离、提纯确定化学式确定实验式确定结构式8.提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂试剂和分离方法都正确的选项物质除杂试剂分离方法A甲烷(乙烯)酸性KMnO4溶液洗气B溴苯(溴)NaOH溶液分液C苯(硝基苯)水分液D苯(苯酚)NaOH溶液分液9.下列有
4、机化合物的分类不正确的是ABCD苯的同系物芳香族化合物不饱和烃醇10.呋喃是最简单的含氧五元杂环化合物(其分子为平面型分子且含有大键),有麻醉和弱刺激作用,极度易燃。下列关于呋喃的有关说法正确的是A易溶于水和丙酮等有机溶剂B含有的大键可表示为C一氯代物有2种,二氯代物有3种(不考虑立体异构)D生成1molC4H10O需标准状况下氢气44.8L11.下列有机物1H-NMR谱图吸收峰的数目正确的是A (2种)B(2种)C (3种)D (2种)12.A、B是摩尔质量不相等的两种有机物,无论A、B以何种比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧后生成CO2的质量也不变。符合这一条件的组合13.具有手性
5、碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中,没有光学活性的是A乳酸:CH3CH(OH)COOHB甘油:HOCH2CH(OH)CH2OHC脱氧核糖: HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2CHOD核糖:HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO13.下列说法不正确的是A元素分析仪不仅可以测试试样常见的组成元素及含量,还可测定其分子的空间结构B用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物C沼气属于绿色、可再生能源,沼气的生成属于生物质能的生物化学转化D通过用红外光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯14.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,其结构简式如图所示。下列说法正确的是A该分子中N、O、F的第一
6、电离能大小顺序为FNOB该分子中CN键的键能大于CF键的键能C该分子中键与键数目之比为7:2D该分子中存在手性碳原子二、非选择题(共9题)15.为测定某含C、H、O三种元素的化合物A的结构,进行如下实验。第一步:分子式的确定:(1)燃烧分析实验:将一定量A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成2.7g和4.4g,消耗氧气3.36L(标准状况下),则该有机物中各元素的原子个数比N(C):N(H):N(O)=_。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46,则该物质的分子式是_。第二步:结构式的确定:(3)经测定,有机物A的核磁共振氢谱图如下,则A的结构简式为_。16.写出下列有机物的结构简式
7、或分子式:(1)当0.2mol烃A在氧气中完全燃烧时生成CO2和H2O各1.2mol,催化加氢后生成2,2二甲基丁烷,则A的结构简式为_。(2)某炔烃和H2充分加成生成2,5二甲基己烷,该炔烃的结构简式为_。(3)某气态烃(标准状况下)224mL与含有3.6g溴的溴水恰好完全加成,生成物的每个碳原子上都有1个溴原子,该烃的结构简式为_。(4)相对分子质量为84的烃的分子式为_。17.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验。(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
8、测定有机化合物的相对分子质量为46,则该物质的分子式是_(3)经测定,有机物A的核磁共振氢谱如图所示,则A的结构简式为_(4)A在Cu作用下可被氧化生成B,其化学方程式为_。(5)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:_。18.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1molCO2和2.7g水;用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。试回答下列问题:(1)有机物A的相对分子质
9、量是_;(2)有机物A的最简式分子式是_,分子式是_(3)写出有机物A的结构简式:_。(4)写出有机物A的一种同分异构体结构简式:_。19.某硏究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了探究。下列装置是用燃烧法确定有机物X的分子式的常用装置。(1)产生的O2按从左到右的流向,所选装置正确的连接顺序是:EDF_。(装置不能重复使用)_。(2)燃烧管中CuO的作用是_。(3)氧化2.12g有机物X的蒸汽,生成了7.04g二氧化碳和1.80g水,通过仪器分析得知X的相对分子质量为106,用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰,其峰面积之比为2:3,用红外光谱仪测得X分子的红
10、外光谱如图所示。上述测X的相对分子质量的方法称为_。X的结构简式为_。(4)Y是X的同分异构体,写出符合下列条件的一种Y的结构简式:_。属于芳香烃 苯环上的一氯代物有三种20.某化学学习小组为了解含C、H、O三种元素未知物A的性质,对A的结构进行了如下实验:(1)如图,将足量的O2和4.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧,完全燃烧后将产物依次通过装置甲和装置乙。装置甲和乙中分别盛放的物质是_、_。实验开始时,要先通入氧气一会儿,然后再加热。为什么?_实验中CuO的作用是_。为了提高实验的准确性,装置还需要完善,请指出该装置还需要完善的地方_。(2)反应后测得装置甲、乙分别增重5.4g和8.8g。
11、则该物质中C、H、O的原子个数之比是_。该有机物实验式为_。(3)然后用质谱仪测定其相对分子质量,经测定得到如图1所示的质谱图;最后用核磁共振仪处理该有机物,得到如图2所示的核磁共振氢谱图。该有机化合物的相对分子质量为_。能否根据该有机物的实验式确定其分子式_(填“能”或“不能”),原因是_。请写出该有机化合物的结构简式:_。21.一种有毒性物质A,其含碳76.6、氢6.38。氧17.02(均为质量分数),它们的相对分子质量是乙烷的3.13倍,试回答以下问题。(1)该有机物的相对分子质量为_(结果取整数);确定该有机物A的分子式为_。(2)用核磁共振仪处理该化合物,得到核磁共振氢谱图,图中出现
12、四组峰,其四个峰的面积之比是1:2:2:1,则有机物的名称为_,官能团为_22.(1)A、B、C三种烃分子中均含有8个氢原子,其中A、B常温下呈气态,C呈液态。请回答A是符合上述条件中相对分子质量最小的,则A的分子式为_;B属于链状单烯烃,且与HBr加成的产物只有一种,试写出B的结构简式_。C属于芳香烃,可用来制烈性炸药,试写出C制取烈性炸药的化学方程式_(2)苧烯的键线式为,烯烃在一定条件下发生氧化反应,碳碳双键断裂,如:被氧化为和。在该条件下,苧烯的同分异构体B1mol氧化生成了1mol甲醛(),1mol丙酮(),还有1mol,则B可能的结构简式为_、_。(3)有X、Y两种有机物,按要求回
13、答下列问题:取3.0g有机物X,完全燃烧后生成3.6g水和3.36LCO2(标准状况),已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,求该有机物的分子式:_。有机物Y的分子式为C4H8O2,其红外光谱图如下:则该有机物的可能结构为_(填字母)。ACH3COOCH2CH3 BCH3CH2COOCH3CHCOOCH2CH2CH3 D(CH3)2CHCOOH23.在有机物分子中,不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同,根据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,其核磁共振谱中给出的信号有两个,如图所示:(1)下列物质中,其核磁共振氡谱中给出的信号只
14、有一个的是_(填字母)。ACH3CH3BCH3COOHCCH3OHDCH3OCH3 (2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如图所示,则A的结构简式为_,请预测B的核磁共振氢谱上有_种信号。(3)在常温下测得的某烃C8H10 (不能与溴水反应)的核磁共振谱上,观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为23,试确定该烃的结构简式为_;该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生_种信号,强度比为_。【参考答案及解析】一、选择题1.【答案】B【详解】A丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,故A错误;B丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,结构不同,为同分异构体,故B正确;C丁烷和2-
15、甲基丙烷中氢原子数相同,碳氢键(C-H)数目相同,故C错误;D丁烷和2-甲基丙烷分子式相同,结构不同,物理性质不同、化学性质相似,故D错误;答案选B。2.【答案】B【详解】A乙酸可以和碳酸钠溶液反应,而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,A正确;B加氢的量无法控制,用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯,会引入新的杂质,B错误;C溴苯和苯的沸点差异较大,蒸馏常用于分离沸点不同的液体混合物,C正确;D苯甲酸的溶解度受温度影响较大,控制不同的温度可以使苯甲酸的溶解度发生变化,从而从溶液中分离出来,所以利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸,D正确;综上所述答案为B。3.【答案】A【详解】A丙烷结构简式为CH3
16、CH2CH3,核磁共振氢谱中信号强度为6:2=3:1,A符合题意;B1,2,3三甲基苯为对称结构,核磁共振氢谱中信号强度为1:2:6:3,B与题意不符;C2丙醇为对称结构,核磁共振氢谱中信号强度为6:1:1,C与题意不符;D为对称结构,核磁共振氢谱中信号强度为1:9,D与题意不符;答案为A。4.【答案】B【分析】核磁共振氢谱图如图(峰面积之比依次为3:2:1:2),有4种不同的氢,且个数比为3:2:1:2,质谱图表明其相对分子质量为60;红外光谱图表征到CH键、OH键、CO键的振动吸收;可知为醇类,分子式为C3H8O,结构简式为:CH3CH2CH2OH,据此分析解题。【详解】A由分析可知,该有
17、机物分子式为C3H8O,分子中共有4种化学环境不同的氢原子,故A正确;B根据分子结构简式可知,该有机物与HBr发生取代反生成溴丙烷和水,断开C-OH,故B错误;C该有机物的结构简式为CH3CH2CH2OH,在氢氧化钠醇溶液中,能发生消去反应生成丙烯,故C正确;D该有机物与CH3CH(CH3)OH(官能团异构),CH3CH2OCH3互为同分异构体,故D正确;故选B。5.【答案】C【详解】为甲苯,苯环有3种,甲基1种,共4种H,;左右、上下结构对称,有2种H,;斜对称,共有5种H,;左右、上下结构对称,有3种H,;两个苯环相同,每个苯环都有邻、间、对3种位置,有3种H,;两个苯环相同,每个苯环都有
18、邻、间、对3种位置,烃基有1种,共4种,;则、核磁共振氢谱中给出的信号峰数目相同,综上所述,故选C。6.【答案】A【详解】A若A的化学式为,则其结构简式为,CH3COCH3中只有一种氢原子,与图像不符,故A错误;B由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,故B正确;C由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键,故C正确;D核磁共振氢谱可判断氢原子种类,但仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数,故D正确;故选A。7.【答案】A【详解】对水杨酸甲酯和丁香烯的混合物进行研究,首先需经过分离、提纯得到纯品;对纯品一般先利用元素定量分析确定实验式,再测定相对分子质量确定分
19、子式,因为有机物存在同分异构现象,所以最后确定结构式,故对其进行研究一般采取的研究步骤是:分离提纯确定实验式确定分子式确定结构式,故选:A。8.【答案】BD【详解】A酸化KMnO4溶液能将杂质乙烯氧化,但生成的二氧化碳又成为甲烷中的新杂质,A错误;B溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的钠盐,通常溴苯与NaOH溶液不反应,且溴苯不溶于水,密度比水大的液体,故用分液法分离,B正确;C苯、硝基苯都不溶于水,二者混溶,但沸点不同,可用蒸馏的方法分离,C错误;D苯酚与氢氧化钠反应后,与苯分层,然后分液可分离,D正确;答案选BD。9.【答案】A【详解】A 不含苯环,所以不是苯的同系物,故A不正确;B含有苯环
20、,属于芳香族化合物,故B正确;C含有不饱和碳原子,属于不饱和烃,故C正确;D 中羟基直接连在侧链上的饱和碳原子上,属于醇,故D正确;故答案为:A10.【答案】B【详解】A该有机物含碳碳双键及醚键,不溶于水,故A错误;B呋喃为平面型分子,则碳碳双键两端的碳原子与五元环中O原子都为sp2杂化,每个碳原子提供1个电子,O原子提供2电子,形成类似苯环的大键,表示为,故B正确;C分子只含2种H,一氯代物有2种,固定1个Cl移动另一个Cl可知二氯代物有4种,故C错误;D呋喃的分子式为C4H4O,生成1molC4H10O需标准状况下氢气为3mol,标准状况下体积为3mol22.4L/mol67.2L,故D错
21、误;答案选B。11.【答案】A【详解】A 结构对称,环上含2种H,则1H-NMR谱图吸收峰的数目为2,故A正确;B 结构对称,环上含3种H,则1H-NMR谱图吸收峰的数目为3,故B错误;C 结构对称,环上只含1种H,羟基上1种H,则1H-NMR谱图吸收峰的数目为2,故C错误;D 结构对称,6个甲基相同,只含1种H,则1H-NMR谱图吸收峰的数目为1,故D错误;故选A。12.【答案】B【详解】A由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:,有光学活性,故不符合题意;B由结构简式可知,甘油分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,没有光学活性,故B符
22、合题意;C由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:,有光学活性,故C不符合题意;D由结构简式可知,乳酸分子中含有如图*所示的3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子:,有光学活性,故D不符合题意;故选B。13.【答案】A【详解】A元素分析仪不仅可以测试试样常见的组成元素及含量,无法帮助人们测定其分子的空间结构,故A错误;B用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物,比如用水煤气合成辛烷(8CO+17H2C8H18+8H2O)或甲醇(CO+2H2CH3OH),故B正确;C沼气主要成份为CH4,沼气的生成属于生物质能的生物化学转化,它属于绿色、可再生能源,
23、故C正确;D红外光谱图可以确定化学键和官能团,乙醇和乙酸乙酯中的化学键、官能团不同,因此可以用红外光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯,故D正确。综上所述,答案为A。14.【答案】A【详解】A同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势,但A族和A族的元素达到全满或半满状态,所以N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为FNO,A正确;B分子中C-H键的键能与C-F键的键能比较,可以根据键长的大小来判断,具体来说就是根据相结合的两个原子的半径来比较,半径越小键能越大,两个化学键都含有C原子,F原子的半径大于H原子的,所以C-H键的键能大于C-F键的键能,B正确;C该分子中键与键数目之比为15:4,C错误
24、;D手性碳原子一定是饱和碳原子,所连接的四个基团要是不同的,该有机物中没有饱和的碳原子,故D错误;故选A。二、非选择题15.【答案】2:6:1 【详解】(1)有机物中含有:n(C)=n(CO2)= =0.1 mol,n(H)=2n(H2O)= 2 =0.3mol,n(O)=2n(CO2)+n(H2O)-n(O2)2=20.1mol+0.15mol-2=0.05mol,故N(C):N(H):N(O)=0.1:0.3:0.05=2:6:1,故答案为:2:6:1; (2)C2H6O的相对分子质量为46,则该物质分子式为,故答案为:;(3) 的结构简式可能为CH3CH2OH或CH3OCH3,由于核磁共
25、振氢谱中有3个峰,故应有三种氢原子,则A为,故答案为:。16.【答案】 CH2=CHCH=CH2 C6H12 【分析】物质反应遵守质量守恒定律,则元素种类、原子个数不变;炔烃含有CC,与氢气发生加成反应时,相邻C原子各增加2个H原子。【详解】(1)烃只含有C、H,0.2 mol烃燃烧生成CO2和H2O各1.2 mol,求得x=6,y=12,A可发生加成反应生成2,2二甲基丁烷,则为烯烃,双键只能出现在一端,其结构简式为: ;(2)2,5-二甲基己烷的结构简式为CH3-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)- CH3,炔烃加成后相邻C原子出现2个H原子,而碳链结构不变,故其结构简式:;(
26、3)224mL标况下的气体,n=0.01mol,当该气体的物质的量为1mol时,则其与溴水发生加成反应可消耗溴单质的质量为3.6g 100=360g,n(Br)=4.5mol,即4mol溴原子,题目给出:每个碳原子上都有一个溴原子,则烃中含有4个碳原子,可得该烃的结构简式为CH2=CH-CH=CH2;(4)设分子式为CxHy,则有12x+y=84,y=84-12x又有烷烃时氢的个数最多为y=2x+2,乙炔时氢的个数最少为2,故 ,故,解得,故x=6,烃的分子式为C6H12。【点睛】有机物与双原子分子发生加成反应时,相邻碳原子上均会增加相同个数的原子,是解决加成反应的关键。加成后再取代,需要考虑
27、加成时引入几个H原子,再分析出原物质中含有的H原子个数。17.【答案】2 : 6 : 1 C2H6O CH3CH2OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOCH3+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+CH3OH 【分析】由A的燃烧产物,可确定有机物A中一定要含有C、H元素,可能含有O元素,利用质量守恒可确定是否含O及氧元素的质量;乙醇在密闭容器中,有少量会被缓慢氧化为乙醛,进而氧化为乙酸,最后发生乙酸与乙醇的酯化反应,从而使酒变得更醇香,据此分析解题。【详解】生成5.4 g H2O即0.3mol和8.8 g CO2即0.2mol,消耗氧气6.72 L即0.3mo
28、l,O:H:C=2 :6 :1;(2)由5.4g H2O和8.8g CO2,可得出n(H)=0.6mol,n(C)=0.2mol,有机物中所含O原子的质量m(O)= +-=1.6g,n(O)=0.1mol,则有机物分子中C:H:O=0.2:0.6:0.1=2:6:1,有机化合物A的相对分子质量为46,则A物质分子式为C2H6O。答案为:C2H6O;(3)有机物A的核磁共振氢谱图显示,有3条吸收峰,从而表明A分子中有三种氢原子,则A的结构简式为CH3CH2OH。答案为:CH3CH2OH;(4)A为CH3CH2OH,在Cu作用下可被氧化生成CH3CHO,其化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH
29、3CHO+2H2O。答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(5)由以上分析知,A有少部分最终转化为乙酸乙酯,化学方程式:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。18.【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH CH3OCH3 【详解】(1)由A的质谱图中最大质荷比为46可知,有机物A的相对分子质量是46,故答案为:46;(2)由二氧化碳的物质的量和水的质量可知,2.3g有机物A中碳原子的质量为0.1mol12g/mol=1.2g,氢原子的质量为21g/mol=0.
30、3g,则有机物A中氧原子的物质的量为=0.05mol,由碳原子、氢原子和氧原子的物质的量比为0.1mol:0.3mol:0.05mol=2:6:1可知,有机物A的最简式为C2H6O,由有机物A的相对分子质量是46可知,有机物A的分子式为C2H6O,故答案为:C2H6O;C2H6O;(3) 分子式为C2H6O的有机物可能为CH3CH2OH和CH3OCH3,由有机物A的核磁共振氢谱有3组峰,三个峰的面积之比是1:2:3可知,A的结构简式为CH3CH2OH,故答案为:CH3CH2OH;(4) CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,则A的同分异构体结构简式为CH3OC
31、H3,故答案为:CH3OCH3。19.【答案】CAB 使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O 质谱法 或 【分析】烃X的物质的量为 =0.02mol,生成二氧化碳为=0.16mol,生成水为=0.1mol,则分子中N(C)= =8、N(H)=10,故X的分子式为C8H10,X的红外光谱测定含有苯环,属于苯的同系物,而1H核磁共振谱有2个峰,其面积之比为2:3,则X为。【详解】(1)产生的O2按从左到右的流向,E制备氧气,D进行干燥,F中CuO的作用是使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O,C吸收生成的水,A吸收生成的二氧化碳,B中碱石灰防止空气中的水和二氧化碳干扰实验,所选装置正确的连接顺序是
32、EDFCAB(装置不能重复使用),故答案为:CAB;(2)燃烧管中CuO的作用是使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O,故答案为:使有机物X充分氧化,生成CO2和H2O;(3) 由以上分析可知X的分子式为C8H10,名称为对二甲苯,上述测X的相对分子质量的方法称为质谱法。故答案为:质谱法;由上述分析可知,X的结构简式为:;(4)符合下列条件的X的同分异构体属于芳香烃,含有苯环,可能结构为二甲苯或乙苯 苯环上的一氯代物有三种,乙苯满足条件;二甲苯中邻二甲苯苯环上的一氯代物有二种,对二甲苯苯环上的一氯代物有一种,间二甲苯苯环上的一氯代物有三种,间二甲苯符合条件,故答案为:或。20.【答案】无水Ca
33、Cl2(或P2O5干燥剂) 碱石灰 将装置中的空气排尽,否则会因空气中含有CO2、H2O而影响测定结果的准确性 确保有机物中碳元素全部被氧化 在装置末端连接一个装有碱石灰的装置 2:6:1 C2H6O 46 能 因为未知物A的实验式为C2H6O,其中氢原子数已经达饱和,该实验式即为未知物的分子式 CH3OCH3 【详解】(1) 该有机物组成是C、H、O,则完全燃烧后生成H2O、CO2,为了测定A的分子式,需要得到产物的质量,则装置甲和乙中分别盛放的物质是:无水CaCl2(或P2O5干燥剂)、碱石灰;实验开始前,先通一段时间的氧气,目的是:将装置中的空气排尽,否则会因空气中含有CO2、H2O而影
34、响测定结果的准确性;若A不完全燃烧产生CO,CuO可与CO反应得到CO2,确保有机物中碳元素全部被氧化;为了检验装置甲和乙已经完全吸收产物,需要在装置末端连接一个装有碱石灰的装置;(2) 增重5.4g是水的质量,8.8g是CO2的质量,则水的物质的量为,CO2的物质的量为,有机物中n(H)=2n(H2O)=0.6mol,n(C)=n(CO2)=0.2mol,则4.6g有机物A中氧元素的物质的量为10.6+120.2+16n(O)g=4.6g,n(O)=0.1mol,则C、H、O的原子个数之比是0.2:0.6:0.1=2:6:1;该有机物实验式为C2H6O;(3) 由图1所示的质谱图,可知该有机
35、化合物的相对分子质量为46;因为未知物A的实验式为C2H6O,其中氢原子数已经达饱和,该实验式即为未知物的分子式;核磁共振氢谱中,氢原子种类和吸收峰个数相等,该图片中只有一个吸收峰,说明该有机物中只含一种类型的氢原子,结合其分子式知,该有机物的是甲醚,其结构简式为:CH3OCH3。21.【答案】94 C6H6O 苯酚 羟基 【详解】(1)物质A相对分子质量是乙烷的3.13倍,则其相对分子质量为303.1394,其含碳76.6、氢6.38。氧17.02,则含碳原子个数=,含碳原子个数=,含氧原子个数=,其分子式为:C6H6O,故答案为:94;C6H6O;(2)根据分子式可知物质A中可能含有苯环,
36、核磁共振氢谱图出现四组峰,其四个峰的面积之比是1:2:2:1,则符合题意的结构为,名称为苯酚,所含官能团为羟基,故答案为:苯酚;羟基;22.【答案】C3H8 CH3CH=CHCH3 3HNO3+3H2O C3H8O AB 【详解】(1)A中均含有8个氢原子,且相对分子质量最小的,即含有的碳原子数最小,则A的分子式为C3H8;B属于链状单烯烃,分子式为C4H8,且与HBr加成的产物只有一种,为对称结构,B的结构简式为CH3CH=CHCH3;C属于芳香烃,可用来制烈性炸药,则C为甲苯,甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应生成三硝基甲苯,方程式为+3HNO3+3H2O;(2)根据氧化的特点,烃B中的碳碳双键断开
37、,结合一个氧原子,则B可能的结构简式为、;(3)已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30,则其摩尔质量为60g/mol,则3.0g有机物X的物质的量0.05mol,完全燃烧后生成3.6g水物质的量为0.2mol,3.36LCO2(标准状况)物质的量为0.15mol,则1mol有机物含有3mol碳原子,8mol氢原子,C、H质量和为44g,可判断含有1mol O原子,分子式为C3H8O;有机物Y的分子式为C4H8O2,根据其红外光谱可知,含有不对称的甲基、C=O和C-O-C结构,结构简式可能为CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,答案为AB。23.【答案】AD CH2BrCH2Br
38、 2 4 3222 【详解】(1)由图及核磁共振氢谱中给出的信号只有一个,则有机物中只有一种位置的H原子,AD中只有一种位置的H原子,BC中有2种位置的H原子,所以选AD;(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,据图可知A中只有一种H原子,结构对称,则A为CH2BrCH2Br,B应为CH3CHBr2,含有2种H原子,B的核磁共振氢谱上有2种信号; (3)某烃C8H10不能与溴水反应,说明分子中不含碳碳双键、碳碳三键,则最可能含有苯环,核磁共振谱上观察到两种类型的H原子给出的信号,其强度之比为2:3,则存在两种位置的H原子,且H原子数目之比为2:3,数目分别为4、6,可知该烃为对二甲苯,其结构简式为,该烃在光照下生成的一氯代物,其含有的H有4种,如图,则在核磁共振谱中可产生4种信息,强度为3:2:2:2。