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 D 4.用现代化
2、学方法测定某有机物结构：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；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 A B C D 6.已知有机物 A 的红外光谱和核磁共振氢谱如图，下列
3、说法错误的是 A若 A 的化学式为36C H O，则其结构简式为33CH COCH 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 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
4、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.下列有机化合物的分类不正确的是 A B C D 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 65 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 44.8L 11.下列有
5、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)COOH B甘油：HOCH2CH(OH)CH2OH C脱氧核糖：HOCH2CH(OH)CH(OH)CH2CHO D核糖：HOCH2CH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO 13.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
6、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 的第一电离能大小顺序为 FNO B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 7：2 D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
7、，实验测得：生成 2.7g2H O 和 4.4g2CO，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
8、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
9、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
10、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
11、_。(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。则该物质中 C、H、
12、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，
13、图中出现四组峰，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
14、B 可能的结构简式为_、_。(3)有 X、Y 两种有机物，按要求回答下列问题：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 BCH3CH2COOCH3 CHCOOCH2CH2CH3 D(CH3)2CHCOOH 23.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 CH3CH2OCH2CH
15、3，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有一个的是_(填字母)。ACH3CH3 BCH3COOH C CH3OH D CH3OCH3 (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】
16、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-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
17、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 CH3CH2CH3，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
18、，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
19、。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36C H O，则其结构简式为33CH COCH，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
20、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
21、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，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：A 10.【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
22、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 65，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
23、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
24、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+17H2 一定温度、压强催化剂C8H18+8H2O)或甲醇(CO+2H2 一定温度、压强催化剂CH3OH)，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
25、于绿色、可再生能源，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
26、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；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 26C H O 32CH CH OH 【详解】(1)有机物中含有：n(C)=n(CO2)=4.4g44g/mol=0.1 mol，n(H)=2n(H2O)=22.7g18g/mol =0.3mol，n(O)=2n(CO2)+n(H2O)-n(O2)2=20.1mol+0.15mol-23.36L22.4L/mol=0.05mol，故 N(C)：N(H)：N(O)=0.
27、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26C H O，故答案为：26C H O；(3)26C H O的结构简式可能为 CH3CH2OH 或 CH3OCH3，由于核磁共振氢谱中有 3 个峰，故应有三种氢原子，则 A 为32CH CH OH，故答案为：32CH CH OH。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 C C，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，222()42xyyyC Hx
28、OxCOH O，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：；(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
29、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2y2x+2，故 284-12x2x+2，解得5.8x6.8，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+O2Cu/
30、Ag 2CH3CHO+2H2O CH3COOCH3+CH3CH2OH浓硫酸CH3COOCH2CH3+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 0.3mol，O：H：C=2：6：1；(2)由 5.4g H2O 和 8.8g CO2，可得出 n(H)
31、=5.4g218g/mol=0.6mol，n(C)=8.8g144g/mol =0.2mol，有机物中所含 O 原子的质量 m(O)=5.4g16g/mol18g/mol+8.8g2 16g/mol44g/mol -6.72L32g/mol22.4L/mol=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：CH3CH
32、2OH；(4)A 为 CH3CH2OH，在 Cu 作用下可被氧化生成 CH3CHO，其化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。答案为：2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+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+CH3CH2OH一定温度 CH3COOCH2CH3+H2O。答案为：CH3COOH+CH3CH2OH一定温度 CH3COOCH2CH3+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
33、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2.7g18g/mol 21g/mol=0.3g，则有机物 A 中氧原子的物质的量为(2.3-1.2-0.3)g16g/mol=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 CH3C
34、H2OH 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 CH3OCH3，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2.12g106g/mol =0.02mol，生成二氧化碳为7.04g44g/mol=0.16mol，生成水为1.8g18g/mol=0.1mol，则分子中 N
35、（C）=0.16mol0.02mol=8、N（H）=0.1mol 20.02mol=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 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
36、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 CaCl2(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
37、 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 而影响测定结果的准确性；若 A 不完全燃烧产生 CO，Cu
38、O 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2H Om5.4gn=0.3molM18g/mol，CO2的物质的量为2COm8.8gn=0.2molM44g/mol，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
39、: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=9476.6=612，含
40、碳原子个数=946.3=861，含氧原子个数=9417.0=2116，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，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浓硫酸加热+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
41、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浓硫酸加热+3H2O；(2)根据氧化的特点，烃 B 中的碳碳双键断开，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
42、，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 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。
