1、元素分析、相对分子质量的测定一、选择题(每小5题，共45分)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(B)AC2H6 BC4H10CC5H8 DC7H8解析：25，得其实验式为C2H5，MVm2.59 gL122.4 Lmol158 gmol1，Mr58，(245)n58，n2，故其分子式为C4H10。2如图为乙醇的质谱图，由此我们可获得的信息是(B)A分子结构 B相对分子质量C分子中氢原子的类型 D分子中的官能团3能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是(A)A质谱 B红外光谱C紫外光谱 D核磁共振氢谱解析：质谱是用于快速、微量、精确地测
2、定相对分子质量的物理方法。质谱用于测定有机物的相对分子质量，属于定量分析。4在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为32的有机物为(D)解析：核磁共振氢谱中出现2组峰，说明该有机物分子中处在不同化学环境中的氢原子有2种，这2种氢原子个数之比为32。A项中处在不同化学环境中的氢原子有2种，其个数比为62，不合题意；B项中氢原子有3种，其个数比为311，不合题意；C项中氢原子有3种，其个数比为628，不合题意；D项中氢原子有2种，其个数比为32，符合题意。5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(C)AC BH CO DS6某化合物由碳、氢两种元素组成，其中含
3、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(A)AC2H4 BC2H6 CC3H6 DC4H8解析：根据n计算气体的物质的量，再结合M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。7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(B)A分子中C、H、O个数之比为123B分子中C、H个数之比为14C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。8下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的
4、是(D)A2,2,3,3四甲基丁烷 B2,3,4三甲基戊烷C3,4二甲基己烷 D2,5二甲基己烷9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(C)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%1%
5、14%。二、非选择题(共55分)10(8分)能够水解的某有机化合物A经李比希法测得其中含碳量为72.0%、含氢量为6.67%，其余含有氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。方法一：用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。方法二：核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为12223。如下图A。方法三：利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。试填空。(1)A的分子式为C9H10O2。(2)A的分子中只含一个甲基的依据是b、c(填序号)。aA的相对分子质量 bA的分子式cA的核磁共振氢谱图 dA分子的红外光谱图解析：(1)A的相对分子质量为150，其中含碳量为72
6、.0%、含氢量为6.67%，其余含有氧，则碳原子个数是(15072.0%)129；氢原子个数是(1506.67%)110；含有氧原子个数是150(172.0%6.67%)162，所以物质的分子式是C9H10O2。(2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图，故选项是b、c。(3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为12223，说明分子中含有5种不同的氢原子，个数比是12223。红外光谱仪测得A分子的红外光谱所示可知物质A含有CH键、CO、COC键、CC键及苯环和与苯环连接的CC键，则A的结构简式是，合理即可。11(11分)化合物A相对分子质量为86，碳的质
7、量分数为55.8%，氢为7.0%，其余为氧。A的相关反应如下图所示：已知：RCH=CHOH(烯醇)不稳定，很快转化为RCH2CHO。根据以上信息回答下列问题：(1)A的分子式为C4H6O2。(2)反应的化学方程式是CH3CHO2Cu(OH)2CH3COOHCu2O2H2O。解析：12(12分)根据某有机物的结构：(1)测定实验式：某含碳、氢、氧三种元素的有机物，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%，则其实验式是C4H10O。(2)确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为74，分子式为C4H10O。解析：(1)该物质中碳的质量分数是64.86%
8、，氢的质量分数是13.51%，则氧的质量分数为164.86%13.51%21.63%。所以碳、氢、氧三种原子的个数比为4101，即实验式为C4H10O，分子式为(C4H10O)n。(2)由质谱图可知其相对分子质量为74，则74n74，n1，所以分子式为C4H10O。 13.(12分)(1)下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是AD(填字母，双选)。ACH3CH3 BCH3COOHCCH3COOCH3 DCH3OCH3(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CH2BrCH2Br2，请预测B的核磁共振氢谱上应该有2个吸收峰。(3)化合物C中
9、各原子数目比为N(C)N(H)N(O)121，对化合物C进行质谱分析可得到图示的质谱图，则其分子式为CH2O。若对其进行红外光谱分析，可得出其官能团为醛基(填名称)。确定化合物C的官能团时，你认为没有(填“有”或“没有”)必要进行红外光谱分析。写出化合物C与足量新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式HCHO4Cu(OH)22NaOHNa2CO32Cu2O6H2O。解析：(1)核磁共振氢谱中只有一种峰，说明分子中只有1种氢原子，利用等效氢知识判断，乙烷分子和甲醚分子中都只有1种氢原子，乙酸与乙酸甲酯分子中都有2种氢原子，选A、D。(2)由题给图像可知，A的核磁共振氢谱只有1个吸收峰，则A分子中只有1
10、种氢原子，A的结构简式为BrCH2CH2Br。A、B分子式相同，互为同分异构体，则B的结构简式为Br2CHCH3，分子中含有2种氢原子，故有2个吸收峰。 (3)由化合物C中各原子数目比可知，化合物C的最简式为CH2O，由化合物C的质谱图知，化合物C的相对分子质量为30，可得出其分子式为CH2O。若对其进行红外光谱分析，可得出其官能团为醛基。分子式为CH2O的物质只有甲醛，确定其官能团时，没有必要进行红外光谱分析。甲醛与足量新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为HCHO4Cu(OH)22NaOHNa2CO32Cu2O6H2O。14(12分)通常将一定量的有机物充分燃烧转化为简单的无机物，然后根据产
11、物的质量确定有机物的组成。如图所示是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置。请回答下列问题：(1)使产生的O2按从左到右的方向流动，则所选装置中各导管的正确连接顺序是gfehic(或d)d(或c)a(或b)b(或a)(填字母)。(2)装置C中浓硫酸的作用是干燥O2。(3)燃烧管中CuO的作用是确保有机物中的碳元素全部转化为CO2。(4)若准确称取0.69 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，充分燃烧后，A管质量增加1.32 g，B管质量增加0.81 g，则该有机物的实验式为C2H6O。(5)要确定该有机物的分子式，还要知道该有机物的相对分子质量，经测定其蒸气密度为 2.054 g/L(
12、已换算为标准状况)，则其分子式为C2H6O。(6)该物质的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为CH3CH2OH。解析：通过计算确定有机物的分子式，由有机物的结构特点和题给信息确定有机物的结构简式。根据反应原理可知，该实验要成功必须满足：快速制备O2供燃烧使用；O2要纯净干燥；保证碳元素全部转化为CO2，氢元素全部转化为H2O，且CO2和H2O在后面装置中被完全吸收。由此可知装置的连接顺序。 (4)n(CO2)0.03 mol，n(H2O)0.045 mol，m(O)0.69 gm(C)m(H)0.69 g0.03 mol12 gmol10.045 mol21 gmol10.24 g，n(O)0.015 mol，故其实验式为C2H6O。(5)MVm22.4 L/mol2.054 g/L46 g/mol，即该有机物的相对分子质量与实验式C2H6O的式量相等，故样品的分子式为C2H6O。(6)由核磁共振氢谱图可知该有机物分子中有三种类型的氢原子，故该有机物的结构简式不是CH3OCH3而是CH3CH2OH。