1、选考部分第十一章 有机化学基础第一节认识有机化合物考点四 研究有机物的一般步骤和方法精讲精练提考能02 基础知识再巩固01课时作业基础知识再巩固 01 夯实基础厚积薄发1研究有机化合物的基本步骤 2分离、提纯有机化合物的常用方法(1)蒸馏和重结晶适用对象要求蒸馏常用于分离、提纯液态有机物该有机物热稳定性较强该有机物与杂质的_相差较大重结晶常用于分离、提纯固态有机物杂质在所选溶剂中_很小或很大被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受_影响较大(2)萃取分液常用的萃取剂：_、_、_、石油醚、二氯甲烷等。液液萃取：利用有机物在两种_的溶剂中的_不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。固液萃取：用有
2、机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。3有机物分子式的确定(1)元素分析(2)相对分子质量的测定质谱法质荷比(分子离子、碎片离子的_与其_的比值)_值即为该有机物的相对分子质量。4有机物分子结构的鉴定(1)化学方法：利用特征反应鉴定出_，再制备它的衍生物进一步确认。(2)物理方法红外光谱分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团_不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振氢谱 答案1实验式 分子式 结构式2(1)沸点 溶解度 温度(2)苯 CCl4 乙醚 互不相溶 溶解性3(1)CO2 H2O 简单无机物 最简单的整数比
3、实验式 无水 CaCl2 NaOH 溶液 氧原子(2)相对质量 电荷 最大4(1)官能团(2)吸收频率 个数 面积判断正误(正确的打“”，错误的打“”)1蒸馏分离液态有机物时，在蒸馏烧瓶中应加少量碎瓷片。()2某有机物中碳、氢原子个数比为 14，则该有机物一定是CH4。()3根据物质的沸点利用蒸馏法提纯液态有机物时，沸点相差大于 30 为宜。()4乙醇是良好的有机溶剂，根据相似相溶原理用乙醇从水溶液中萃取有机物。()5混合物经萃取、分液后可以得到提纯，获得纯净物。()6有机物完全燃烧后仅生成 CO2 和 H2O，则该有机物中一定含有 C、H、O、三种元素。()7质谱法可以测定有机物的摩尔质量，
4、而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型。()8有机物核磁共振氢谱中会出现三组峰，且峰面积之比为 341。()答案1 2.3.4.5.6.7.8.1实验式中氢原子已经达到饱和，则该物质的实验式就是分子式，如实验式为 CH4O，则分子式为 CH4O，结构简式为 CH3OH。2实验式通过扩大整数倍时，氢原子数达到饱和，则该式即为分子式，如实验式为 CH3O 的有机物，扩大 2 倍，可得 C2H6O2，此时氢原子数已达到饱和，则分子式为 C2H6O2。一、有机物的分离提纯1在实验室中，下列除杂的方法正确的是()A溴苯中混有溴，加入 KI 溶液，振荡，用汽油萃取出溴B乙烷中混有乙烯，通 H
5、2 在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷C硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入 NaOH 溶液中，静置，分液D乙烯中混有 CO2 和 SO2，将其通过盛有 NaHCO3 溶液的洗气瓶解析：溴和 KI 发生反应生成 I2，虽然除去了溴，但是引进了杂质 I2，且溴苯和汽油互溶，无法萃取，A 错误；通入 H2 的量不好控制，少量时，不能将乙烯全部除去，过量时，就会使乙烷中混有 H2，而且反应条件要求高，B 错误；因为浓硫酸、浓硝酸与 NaOH 溶液反应可生成易溶于水而不溶于硝基苯的盐，C 正确；NaHCO3 溶液只能除去 SO2，不能除去 CO2，D 错误。答案：C2实验室回收废水中苯酚的过程如图所示
6、。下列分析错误的是()A操作中苯作萃取剂B苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大C通过操作苯可循环使用D三步操作均需要分液漏斗答案：B3工业上或实验室提纯以下物质的方法中不合理的是(括号内为杂质)()A溴苯(溴)：加 NaOH 溶液，分液BMgCl2 溶液(Fe3)：加 MgO 固体，过滤C乙酸(水)：加新制生石灰，蒸馏D乙酸乙酯(乙酸、乙醇)：加饱和碳酸钠溶液，分液解析：溴与 NaOH 反应生成易溶于水的 NaBr、NaBrO，然后分液，A 正确；加入 MgO 使 Fe33H2O3HFe(OH)3右移，生成 Fe(OH)3 沉淀除去，B 正确；乙酸与 CaO 反应，C错误；乙酸与 Na2CO3 反
7、应、乙醇溶于水，D 正确。答案：C4为了提纯下列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是()选项被提纯的物质除杂试剂分离方法A己烷(己烯)溴水分液B淀粉溶液(NaCl)水过滤C苯(苯酚)NaOH 溶液分液D甲烷(乙烯)KMnO4 酸性溶液洗气解析：A 中己烯与 Br2 反应的产物与己烷仍互溶，用分液法不能将己烷提纯；B 中除去淀粉中的 NaCl 可用渗析的方法；D中用 KMnO4酸性溶液除去甲烷中的乙烯，又引入杂质 CO2气体。答案：C二、核磁共振氢谱确定分子结构5下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为 31 的是()A乙酸异丙酯B乙酸乙酯C对二甲苯D均三
8、甲苯解析：选项 A，CH3COOCH(CH3)2 的核磁共振氢谱中有三组峰，其峰面积之比为 631；选项 B，CH3COOCH2CH3 的核磁共振氢谱中有三组峰，其峰面积之比为 323；选项 C，的核磁共振氢谱中有两组峰，其峰面积之比为32；选项 D，均三甲苯()的核磁共振氢谱中有两组峰，其峰面积之比为 31。答案：D6已知某有机物 A 的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是()A由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键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仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D若 A 的化学式为 C2H6O，则其结构
9、简式为 CH3OCH3解析：红外光谱给出的是化学键和官能团，从图上看出，已给出 CH、OH 和 CO 三种化学键，A 项正确；核磁共振氢谱图中，峰的个数即代表氢的种类数，故 B 项正确；核磁共振氢谱图中峰的面积表示氢的数目比例，在没有给出化学式的情况下，无法得知其 H 原子总数，C 项正确；若 A 的结构简式为CH3OCH3，则无 OH 键(与题中红外光谱图不符)，其核磁共振氢谱图应只有一个峰(与题中核磁共振氢谱图不符)，故 D 项错。答案：D7化合物 A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为 C8H8O2。A 的核磁共振氢谱有 4 个峰且面积比为 1223，A 分子中只
10、含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于 A 的下列说法中，正确的是()AA 分子属于酯类化合物，不能在一定条件下发生水解反应BA 在一定条件下可与 4 mol H2 发生加成反应C符合题中 A 分子结构特征的有机物只有 1 种D与 A 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种 答案：C精讲精练提考能 02 重点讲解提升技能有机物分子式及结构式的确定方法1有机物结构式的确定流程2有机物分子式的确定方法(1)最简式规律(实验式规律)最简式为“CH”乙炔、苯；“CH2”烯烃、环烷烃；“CH2O”甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖。最简式相同的有机物以任意比混合，元素质量分数相同
11、；一定质量混合物燃烧的产物相同。(2)常见相对分子质量相同的有机物同分异构体相对分子质量相同；分子组成中各元素原子个数(比)完全相同。含有 n 个碳原子的醇与含(n1)个碳原子的同类型羧酸和酯相对分子质量相同，均为 14n18。含有 n 个碳原子的烷烃与含(n1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同，均为 14n2。常见的相对分子质量相同的有机物和无机物。(28)C2H4、N2、CO；(30)C2H6、NO、HCHO；(44)C3H8、CH3CHO、CO2、N2O；(46)C2H5OH、HCOOH、NO2。(3)“商余法”推断有机物的分子式(设烃的相对分子质量为 M)余数为 0 或碳原
12、子数大于或等于氢原子数时，每减少一个碳原子即增加 12 个氢原子，直到饱和为止。3有机物结构式的确定方法(1)通过价键规律确定某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则可直接由分子式确定其结构式。如 C2H6，根据碳元素为 4 价，氢元素为 1 价，碳碳可以直接连接，可知只有一种结构：CH3CH3；同理，由价键规律，CH4O 也只有一种结构：CH3OH。(2)通过红外光谱确定根据红外光谱图可以确定有机物中含有何种化学键或官能团，从而确定有机物的结构。(3)通过核磁共振氢谱确定根据核磁共振氢谱中峰的种类数和面积比，可以确定不同化学环境下氢原子的种类数及个数比，从而确定有机物的结构。(4)通过有机物
13、的性质确定根据有机物的性质推测有机物中含有的官能团，从而确定有机物结构。1已知化合物 A 中各元素的质量分数分别为 C 37.5%，H 4.17%和 O 58.33%。请填空：(1)0.01 mol A 在空气中充分燃烧需消耗氧气 1.01 L(标准状况)，则 A 的分子式是_；(2)实验表明：A 不能发生银镜反应，1 mol A 与足量的碳酸氢钠溶液反应可以放出 3 mol 二氧化碳。在浓硫酸催化下，A 与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明 A 分子中有 4 个氢处于完全相同的化学环境，则 A 的结构简式是_；(3)A 失去 1 分子水后形成化合物 C，写出 C 的两种可能的结构简式：_、
14、_。解析：(1)有机物 A 中 N(C)N(H)N(O)37.5%124.17%158.33%16687，故 A 的实验式为 C6H8O7。1 mol A 在空气中充分燃烧消耗 O2：101 L22.4 Lmol14.5 mol，故 A 的分子式为C6H8O7。(2)1 mol A 跟足量 NaHCO3 溶液反应可以放出 3 mol CO2，故A 的分子结构中有 3 个COOH，A 能与乙酸发生酯化反应，A 的分子结构中含醇羟基，核磁共振氢谱表明 A 分子中有 4 个氢原子处于完全相同的化学环境，则 A 的结构简式为。(3)A 发生消去反应生成 答案：(1)C6H8O7(2)2为了测定某有机物
15、 A 的结构，做如下实验：将 2.3 g 该有机物完全燃烧，生成 0.1 mol CO2 和 2.7 g 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 123。完成下列问题：(1)有机物 A 的相对分子质量是_。(2)有机物 A 的实验式是_。(3)能否根据 A 的实验式确定 A 的分子式？_(填“能”或“不能”)。若能，则 A 的分子式是_(若不能，则此空不填)。(4)写出有机物 A 可能的结构简式：_。解析：(1)由 A 的质谱图可知：质荷比最大值为 46，即为 A 的相对分子质量。(2)有机物 A 中
16、n(C)n(H)n(O)0.1 mol(2.7 g18 g/mol2)2.3 g0.1 mol12 g/mol0.3 mol1 g/mol16 g/mol0.10.30.05261，即 A 的实验式为 C2H6O。(3)因为 C2H6O 中氢原子数已使碳原子达到“饱和”状态，故只根据实验式即可确定 A 的分子式为 C2H6O。(4)由 A 的核磁共振氢谱可知，A 分子结构中有三种类型的氢原子，且其数目比为 123，则 A 的结构简式为 CH3CH2OH。答案：(1)46(2)C2H6O(3)能 C2H6O(4)CH3CH2OH3有机物 A 可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的 A 为
17、无色黏稠液体，易溶于水。为研究 A 的组成与结构，进行了如下实验：实验步骤解释或实验结论(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(1)A 的相对分子质量为_(2)将此 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(2)A 的分子式为：_(3)另取 A 9.0 g，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)(3)写出 A 中含有的官能团：_、_(4)A 的核磁共振氢谱如下图：(4)A 中
18、含有_种氢原子(5)综上所述 A 的结构简式为_解析：(1)M(A)24590。(2)9.0 g A 燃烧生成 n(CO2)13.2 g44 gmol10.3 mol，n(H2O)5.4 g18 gmol10.3 mol，n(A)n(C)n(H)n(O)0.10.30.329.00.3120.61161363，所以 A 的分子式为 C3H6O3。(3)0.1 mol A 与 NaHCO3 反应生成 0.1 mol CO2，则 A 分子中含有一个COOH，与钠反应生成 0.1 mol H2，则还含有一个OH。(4)根据核磁共振氢谱图看出有机物中有 4 个峰值，则含有 4 种类型的氢原子。(5)由(4)知含有 4 种类型的氢原子，且氢原子的个数比是 3111，所以结构简式为。答案：(1)90(2)C3H6O3(3)COOH OH(4)4(5)温示提馨请 做：课时作业 32（点击进入）
