人教版高中化学选修五 第一章第四节:研究有机化合物的一般步骤和方法

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名称 人教版高中化学选修五 第一章第四节:研究有机化合物的一般步骤和方法
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2018-04-13 10:57:49

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人教版高中化学选修五 第一章第四节:研究有机化合物的一般步骤和方法
一、单选题
1.(2018高一上·雅安期末)下列实验操作不正确的是(  )
A.分液漏斗使用前需要先检查是否漏液
B.实验中剩余的钠不能再放回原试剂瓶
C.做焰色反应时,铂丝应用盐酸洗净并灼烧至无色
D.蒸馏烧瓶加热时需要垫石棉网
【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.具有塞子、活塞的仪器使用前需要查漏,则分液漏斗使用前需要先检查是否漏液,故A不符合题意;
B.钠与水反应生成NaOH具有腐蚀性,且放热,存在安全隐患,则试验中剩余的钠,需要再放回原试剂瓶,故B符合题意;
C.盐酸易挥发,灼烧后不干扰实验,则焰色反应时,铂丝应用盐酸洗净并灼烧至无色,故C不符合题意;
D.蒸馏烧瓶不能直接加热,则蒸馏烧瓶加热时需要垫石棉网,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.分液漏斗漏液会导致实验结果不精确;
B.根据钠的特殊理化性质判断;
C.实验时要防止外界条件对实验结果的干扰;
D.蒸馏烧瓶不能直接加热。
2.(2018高一上·湖北期末)下列实验操作中错误的是(  )
A.蒸发操作时,当有大量晶体析出时停止加热,用余热使水蒸发。
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
【答案】D
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】
A、蒸发时,当有大量晶体析出时,停止加热,故A说法正确;
B、蒸馏时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,需要测馏分的沸点,故B说法正确;
C、分液时,下层液体从下口倒出,上层液体从上口倒出,防止两种液体互相污染,故C说法正确;
D、萃取时,选择有机萃取剂,萃取剂的密度可以比水大,也可以比水小,不能与水互溶,故D说法错误。
答案为:D
【分析】萃取时有机溶剂选择的要求是:1、溶质易溶于该有机溶剂2、该有机溶剂与水不互溶,能够产生分层现象3、不相互发生反应
所以可是选择密度小于水的如:苯、汽油,也可以选择密度比水大的如:四氯化碳
3.乙酸甲酯(CH3COOCH3)核磁共振氢谱的峰数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】乙酸甲酯(CH3COOCH3)中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2种峰。
故答案为:B
【分析】根据有机物结构简式的对称性,确定其中所含氢原子的种类,即可得出其核磁共振氢谱中的峰的个数。
4.两种烃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.只能是同种物质
【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】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。
故答案为:C
【分析】等质量的烃完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,则这两种烃的实验式相同。
5.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示,下列说法中不正确的是(  )
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.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】由图可知,红外光谱显示该有机物含有C—H、O—H和C—O三种不同的化学键.在核磁共振氢谱图中有三个峰,所以分子中有三种不同的氢原子,但是不知道三个峰的面积之比为多少,所以无法得知其分子中的氢原子总数.若A为CH3—O—CH3,则在核磁共振氢谱图中应只有一个峰,所以A应为CH3CH2OH。
故答案为:D
【分析】本题是对红外光谱和核磁共振氢谱的考查,由红外光谱可确定有机物结构中含有的化学键;由核磁共振氢谱可确定有机物结构中氢原子的种类及个数。结合两方面内容,可确定有机物的结构简式。
6.已知二甲醚和乙醇是同分异构体,下列鉴别方法中不可行的是(  )
A.利用金属钠 B.利用质谱法
C.利用红外光谱法 D.利用核磁共振氢谱
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.乙醇与Na反应生成气体,而二甲醚不能,现象不同,可鉴别,A不符合题意;
B.二者互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱法可测定相对分子质量,则不能鉴别,B符合题意;
C.化学键不完全相同,利用红外光谱法可鉴别,C不符合题意;
D.甲醚中只有一种H,而乙醇中含3种H,则利用核磁共振氢谱可鉴别,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】质谱法是用于测定相对分子质量,而同分异构体的分子式相同,则其相对分子质量一定相同。
7.某有机物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是(  )
A.该有机物分子中C,H,O原子个数比为1∶2∶3
B.分子中C,H原子个数比为1∶2
C.有机物中必定含有氧
D.有机物中一定不含氧
【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】因生成CO2和H2O的物质的量比为1∶1,则n(C)∶n(H)=1∶(1×2)=1∶2。但无法判断有机物分子中是否含有氧元素,所以只有选项B是正确的。
故答案为:B
【分析】测定有机物中元素的组成常用燃烧法。燃烧产生的H2O和CO2中,碳、氢元素来自于有机物;而氧元素可能来自于有机物,也可能完全由氧气提供。因此对于有机物是否含有氧元素,应结合具体参与反应的物质的质量进行分析。
8.某有机化合物只含C、H、O 三种元素且只含有一种官能团,其相对分子质量为58,该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O.则它可能的结构共有(不考虑立体异构)(  )
A.3 种 B.4 种 C.5 种 D.6 种
【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】解:由完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,可设有机化合物为CnH2nOx,
若只有1个O原子,则:58﹣16=42,剩下的为C、H,14n=42,解得n=3,则其分子中含有3个C、6个H原子,分子式为C3H6O,其不饱和度为: {#mathmL#}{#/mathmL#} =1;
若有2个O原子,则:58﹣16×2=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,
根据分析可知,该有机物分子式为C3H6O,根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类:醛一种,酮一种,烯醇一种,三元含氧杂环,三元碳环一种,四元杂环一种,共6种,
而由题意可知有机物为单官能团,烯醇应舍去,满足条件的有机物有5种,
故选C.
【分析】设为CnH2nOx,若只有1个氧原子,58﹣16=42,剩下的为碳和氢,14n=42,解得n=3,则碳只能为3个,即为C3H6O,不饱和度为1;若有2个O,那么58﹣32=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,再根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类.
二、填空题
9.某烃A的分子量为56,应用红外光谱测知分子中含有1个碳碳双键,应用核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,写出A的分子式    ,结构简式    ,用系统命名法命名是    ;在A的同系物中分子量最小的烃的结构简式是    。
【答案】C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【知识点】有机化合物的命名;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】烃A的分子量为56,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,则A应为烯烃,设分子式为CnH2n,则有14n=56,n=4,分子式为C4H8,又因为核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,其结构简式应为CH3-CH=CH-CH3,该物质为2-丁烯,2-丁烯的同系物中分子量最小的烃的乙烯,结构简式为CH2=CH2。
故答案为:C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【分析】含有碳碳双键,则为烯烃,根据烯烃的通式,结合相对分子质量,计算该有机物的分子式;由核磁共振氢谱,可确定该有机物的结构简式,进而根据系统命名法进行有机物的命名;根据同系物的概念确定分子量最小的烯的结构简式。
10.酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质,有机物A是其中的一种,对A的结构进行如下分析:
①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60;
②核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值(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:乙醇(CH3CH2OH)有三种氢原子(图1).经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2:
③对A的水溶液进行测定发现该溶液pH<7.
根据以上分析,写出A的结构简式   .
【答案】CH3COOH
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】根据①可知有机物A的相对分子质量为60;根据②可知有机物A中含有两种类型的氢原子,且两类氢原子个数比为1∶3;根据③可判断有机物A含有羧基(—COOH),故A的结构简式为CH3COOH。
故答案为:CH3COOH
【分析】图②核磁共振氢谱可得出有机物结构中含有两类氢原子,且其原子个数比为1:3,结合其水溶液显酸性,进而确定其结构中含有羧基;再由相对分子质量,最终确定该有机物的结构简式。
三、实验探究题
11.实验室可用NaBr、浓H2SO4、乙醇为原料制备少量溴乙烷:
C2H5—OH+HBr C2H5Br+H2O
已知反应物的用量为:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度为0.80 g/cm3);36 mL浓H2SO4(质量分数为98%,密度为1.84 g/mL);25 mL水。试回答下列问题:
(1)该实验应选择下图中的a装置还是b装置?   。
(2)反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适(  )
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL
(3)冷凝管中的冷凝水的流向应是(  )
A.A进B出 B.B进A出 C.从A进或B进均可
(4)实验完成后,须将烧瓶内的有机物蒸出,结果得到棕黄色的粗溴乙烷,欲得纯净溴乙烷,应采用的措施是   
【答案】(1)a
(2)C
(3)B
(4)将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷
【知识点】卤代烃简介;乙醇的化学性质;蒸馏与分馏
【解析】【解答】(1)由题给信息,反应需要加热,所以应采用装置a。
(2)烧瓶的规格与所盛液体的体积有关,加热时烧瓶内液体的体积应介于烧瓶容积的1/3~2/3。由于:V(C2H5OH)=0.25 mol×46 g/mol÷0.80 g/mL≈14 mL,所以混合后液体的总体积约为(忽略了混合时液体体积的变化):V总≈36 mL+25 mL+14 mL=75 mL,所以150 mL的烧瓶最合适。
(3)冷凝水应下口进上口出,这样冷凝管中始终充满水,冷凝效果好。
(4)实验结束后,粗溴乙烷中含有HBr杂质,可用NaOH溶液除去;
故答案为:(1)a;(2)C;(3)B;(4)将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷;
【分析】(1)反应装置的选择,应结合反应物的状态、反应条件进行分析;
(2)由反应液的总体积确定所需烧瓶的容积;
(3)冷凝管中冷凝水的流向,应与蒸汽气流的流动方向相反,以增大冷凝效果;
(4)实验结束后,粗溴乙烷中含有HBr杂质,应将其反应除去;
四、综合题
12.(2017高二下·萍乡期末)有机物A常用于食品行业.已知9.0g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2.
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是90,则A的分子式是   .
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有的官能团名称是   .
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是   .
(4)0.1mol A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是   L.
(5)A在一定条件下可聚合得到一种聚酯,用于制造手术缝合线,其反应的化学方程式是   .
【答案】(1)C3H6O3
(2)羧基
(3)CH3CH(OH)COOH
(4)2.24
(5)
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:(1)5.4g水的物质的量为: =0.3mol,n(H)=0.6 mol,13.2g二氧化碳的物质的量为: =0.3mol,n(C)=n(CO2)=0.3 mol,此有机物9.0g含O元素质量:9.0g﹣0.6g﹣0.3×12 g=4.8 g,n(O)= =0.3 mol,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,A的相对分子质量为90,可得30n=90,解得:n=3,故有机物A为C3H6O3,故答案为:C3H6O3;(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH),故答案为:羧基;(3)有机物A为C3H6O3,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个﹣COOH、1个﹣CH3、1个 CH、1个﹣OH,有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH,故答案为:CH3CH(OH)COOH;(4)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,都能与Na反应生成氢气,反应的化学方程式为: ,由方程式可知0.1molA与足量Na反应生成氢气0.1mol,在标准状况下产生H2的体积是:0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故答案为:2.24;(5)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,聚合反应得到聚酯的反应方程式为: ,
故答案为: .
【分析】(1)根据浓硫酸增重5.4g为水的质量,碱石灰增重13.2g为二氧化碳的质量,根据质量守恒计算氧元素的质量,进而计算最简式,再结合相对分子质量计算分子式;(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH);(3)分子的核磁共振氢谱有4个峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子的数目之比为1:1:1:3,结合分子式判断分子结构;(4)结合有机物的结构判断与钠的反应,进而计算生成氢气的体积;(5)根据有机物A的结构与酯化反应原理书写反应方程式.
1 / 1人教版高中化学选修五 第一章第四节:研究有机化合物的一般步骤和方法
一、单选题
1.(2018高一上·雅安期末)下列实验操作不正确的是(  )
A.分液漏斗使用前需要先检查是否漏液
B.实验中剩余的钠不能再放回原试剂瓶
C.做焰色反应时,铂丝应用盐酸洗净并灼烧至无色
D.蒸馏烧瓶加热时需要垫石棉网
2.(2018高一上·湖北期末)下列实验操作中错误的是(  )
A.蒸发操作时,当有大量晶体析出时停止加热,用余热使水蒸发。
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
3.乙酸甲酯(CH3COOCH3)核磁共振氢谱的峰数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.两种烃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.只能是同种物质
5.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示,下列说法中不正确的是(  )
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.由核磁共振氢谱图可知,该有机物分子中有三种不同的氢原子
C.仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
6.已知二甲醚和乙醇是同分异构体,下列鉴别方法中不可行的是(  )
A.利用金属钠 B.利用质谱法
C.利用红外光谱法 D.利用核磁共振氢谱
7.某有机物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1,由此可以得出的结论是(  )
A.该有机物分子中C,H,O原子个数比为1∶2∶3
B.分子中C,H原子个数比为1∶2
C.有机物中必定含有氧
D.有机物中一定不含氧
8.某有机化合物只含C、H、O 三种元素且只含有一种官能团,其相对分子质量为58,该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O.则它可能的结构共有(不考虑立体异构)(  )
A.3 种 B.4 种 C.5 种 D.6 种
二、填空题
9.某烃A的分子量为56,应用红外光谱测知分子中含有1个碳碳双键,应用核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,写出A的分子式    ,结构简式    ,用系统命名法命名是    ;在A的同系物中分子量最小的烃的结构简式是    。
10.酒精在人体肝脏内可转化为多种有害物质,有机物A是其中的一种,对A的结构进行如下分析:
①通过样品的质谱分析测得A的相对分子质量为60;
②核磁共振氢原子光谱能对有机物分子中同性氢原子给出相同的峰值(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:乙醇(CH3CH2OH)有三种氢原子(图1).经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图2:
③对A的水溶液进行测定发现该溶液pH<7.
根据以上分析,写出A的结构简式   .
三、实验探究题
11.实验室可用NaBr、浓H2SO4、乙醇为原料制备少量溴乙烷:
C2H5—OH+HBr C2H5Br+H2O
已知反应物的用量为:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度为0.80 g/cm3);36 mL浓H2SO4(质量分数为98%,密度为1.84 g/mL);25 mL水。试回答下列问题:
(1)该实验应选择下图中的a装置还是b装置?   。
(2)反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适(  )
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL
(3)冷凝管中的冷凝水的流向应是(  )
A.A进B出 B.B进A出 C.从A进或B进均可
(4)实验完成后,须将烧瓶内的有机物蒸出,结果得到棕黄色的粗溴乙烷,欲得纯净溴乙烷,应采用的措施是   
四、综合题
12.(2017高二下·萍乡期末)有机物A常用于食品行业.已知9.0g A在足量O2中充分燃烧,将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和13.2g,经检验剩余气体为O2.
(1)A分子的质谱图如图所示,从图中可知其相对分子质量是90,则A的分子式是   .
(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有的官能团名称是   .
(3)A分子的核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则A的结构简式是   .
(4)0.1mol A与足量Na反应,在标准状况下产生H2的体积是   L.
(5)A在一定条件下可聚合得到一种聚酯,用于制造手术缝合线,其反应的化学方程式是   .
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】常用仪器及其使用;化学实验安全及事故处理;蒸馏与分馏
【解析】【解答】A.具有塞子、活塞的仪器使用前需要查漏,则分液漏斗使用前需要先检查是否漏液,故A不符合题意;
B.钠与水反应生成NaOH具有腐蚀性,且放热,存在安全隐患,则试验中剩余的钠,需要再放回原试剂瓶,故B符合题意;
C.盐酸易挥发,灼烧后不干扰实验,则焰色反应时,铂丝应用盐酸洗净并灼烧至无色,故C不符合题意;
D.蒸馏烧瓶不能直接加热,则蒸馏烧瓶加热时需要垫石棉网,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.分液漏斗漏液会导致实验结果不精确;
B.根据钠的特殊理化性质判断;
C.实验时要防止外界条件对实验结果的干扰;
D.蒸馏烧瓶不能直接加热。
2.【答案】D
【知识点】蒸发和结晶、重结晶;蒸馏与分馏;分液和萃取
【解析】【解答】
A、蒸发时,当有大量晶体析出时,停止加热,故A说法正确;
B、蒸馏时,温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,需要测馏分的沸点,故B说法正确;
C、分液时,下层液体从下口倒出,上层液体从上口倒出,防止两种液体互相污染,故C说法正确;
D、萃取时,选择有机萃取剂,萃取剂的密度可以比水大,也可以比水小,不能与水互溶,故D说法错误。
答案为:D
【分析】萃取时有机溶剂选择的要求是:1、溶质易溶于该有机溶剂2、该有机溶剂与水不互溶,能够产生分层现象3、不相互发生反应
所以可是选择密度小于水的如:苯、汽油,也可以选择密度比水大的如:四氯化碳
3.【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】乙酸甲酯(CH3COOCH3)中有2种氢原子,核磁共振氢谱中有2种峰。
故答案为:B
【分析】根据有机物结构简式的对称性,确定其中所含氢原子的种类,即可得出其核磁共振氢谱中的峰的个数。
4.【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】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。
故答案为:C
【分析】等质量的烃完全燃烧,生成CO2与消耗O2的量相同,则这两种烃的实验式相同。
5.【答案】D
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构
【解析】【解答】由图可知,红外光谱显示该有机物含有C—H、O—H和C—O三种不同的化学键.在核磁共振氢谱图中有三个峰,所以分子中有三种不同的氢原子,但是不知道三个峰的面积之比为多少,所以无法得知其分子中的氢原子总数.若A为CH3—O—CH3,则在核磁共振氢谱图中应只有一个峰,所以A应为CH3CH2OH。
故答案为:D
【分析】本题是对红外光谱和核磁共振氢谱的考查,由红外光谱可确定有机物结构中含有的化学键;由核磁共振氢谱可确定有机物结构中氢原子的种类及个数。结合两方面内容,可确定有机物的结构简式。
6.【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】A.乙醇与Na反应生成气体,而二甲醚不能,现象不同,可鉴别,A不符合题意;
B.二者互为同分异构体,相对分子质量相同,质谱法可测定相对分子质量,则不能鉴别,B符合题意;
C.化学键不完全相同,利用红外光谱法可鉴别,C不符合题意;
D.甲醚中只有一种H,而乙醇中含3种H,则利用核磁共振氢谱可鉴别,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】质谱法是用于测定相对分子质量,而同分异构体的分子式相同,则其相对分子质量一定相同。
7.【答案】B
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】因生成CO2和H2O的物质的量比为1∶1,则n(C)∶n(H)=1∶(1×2)=1∶2。但无法判断有机物分子中是否含有氧元素,所以只有选项B是正确的。
故答案为:B
【分析】测定有机物中元素的组成常用燃烧法。燃烧产生的H2O和CO2中,碳、氢元素来自于有机物;而氧元素可能来自于有机物,也可能完全由氧气提供。因此对于有机物是否含有氧元素,应结合具体参与反应的物质的质量进行分析。
8.【答案】C
【知识点】利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】解:由完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,可设有机化合物为CnH2nOx,
若只有1个O原子,则:58﹣16=42,剩下的为C、H,14n=42,解得n=3,则其分子中含有3个C、6个H原子,分子式为C3H6O,其不饱和度为: {#mathmL#}{#/mathmL#} =1;
若有2个O原子,则:58﹣16×2=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,
根据分析可知,该有机物分子式为C3H6O,根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类:醛一种,酮一种,烯醇一种,三元含氧杂环,三元碳环一种,四元杂环一种,共6种,
而由题意可知有机物为单官能团,烯醇应舍去,满足条件的有机物有5种,
故选C.
【分析】设为CnH2nOx,若只有1个氧原子,58﹣16=42,剩下的为碳和氢,14n=42,解得n=3,则碳只能为3个,即为C3H6O,不饱和度为1;若有2个O,那么58﹣32=26,14n=26,n不可能为分数,则不可能为2个氧原子,再根据官能团异构、碳链异构确定同分异构体的种类.
9.【答案】C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【知识点】有机化合物的命名;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】烃A的分子量为56,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,则A应为烯烃,设分子式为CnH2n,则有14n=56,n=4,分子式为C4H8,又因为核磁共振氢谱法检测显示只有二种类型的氢原子,其结构简式应为CH3-CH=CH-CH3,该物质为2-丁烯,2-丁烯的同系物中分子量最小的烃的乙烯,结构简式为CH2=CH2。
故答案为:C4H8;CH3-CH=CH-CH3;2-丁烯;CH2=CH2
【分析】含有碳碳双键,则为烯烃,根据烯烃的通式,结合相对分子质量,计算该有机物的分子式;由核磁共振氢谱,可确定该有机物的结构简式,进而根据系统命名法进行有机物的命名;根据同系物的概念确定分子量最小的烯的结构简式。
10.【答案】CH3COOH
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】根据①可知有机物A的相对分子质量为60;根据②可知有机物A中含有两种类型的氢原子,且两类氢原子个数比为1∶3;根据③可判断有机物A含有羧基(—COOH),故A的结构简式为CH3COOH。
故答案为:CH3COOH
【分析】图②核磁共振氢谱可得出有机物结构中含有两类氢原子,且其原子个数比为1:3,结合其水溶液显酸性,进而确定其结构中含有羧基;再由相对分子质量,最终确定该有机物的结构简式。
11.【答案】(1)a
(2)C
(3)B
(4)将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷
【知识点】卤代烃简介;乙醇的化学性质;蒸馏与分馏
【解析】【解答】(1)由题给信息,反应需要加热,所以应采用装置a。
(2)烧瓶的规格与所盛液体的体积有关,加热时烧瓶内液体的体积应介于烧瓶容积的1/3~2/3。由于:V(C2H5OH)=0.25 mol×46 g/mol÷0.80 g/mL≈14 mL,所以混合后液体的总体积约为(忽略了混合时液体体积的变化):V总≈36 mL+25 mL+14 mL=75 mL,所以150 mL的烧瓶最合适。
(3)冷凝水应下口进上口出,这样冷凝管中始终充满水,冷凝效果好。
(4)实验结束后,粗溴乙烷中含有HBr杂质,可用NaOH溶液除去;
故答案为:(1)a;(2)C;(3)B;(4)将粗溴乙烷和稀NaOH(aq)的混合物放在分液漏斗中用力振荡,并不断放气,至油层无色,分液可得纯溴乙烷;
【分析】(1)反应装置的选择,应结合反应物的状态、反应条件进行分析;
(2)由反应液的总体积确定所需烧瓶的容积;
(3)冷凝管中冷凝水的流向,应与蒸汽气流的流动方向相反,以增大冷凝效果;
(4)实验结束后,粗溴乙烷中含有HBr杂质,应将其反应除去;
12.【答案】(1)C3H6O3
(2)羧基
(3)CH3CH(OH)COOH
(4)2.24
(5)
【知识点】有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】解:(1)5.4g水的物质的量为: =0.3mol,n(H)=0.6 mol,13.2g二氧化碳的物质的量为: =0.3mol,n(C)=n(CO2)=0.3 mol,此有机物9.0g含O元素质量:9.0g﹣0.6g﹣0.3×12 g=4.8 g,n(O)= =0.3 mol,故n(C):n(H):n(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1,即实验式为CH2O,设分子式为(CH2O)n,A的相对分子质量为90,可得30n=90,解得:n=3,故有机物A为C3H6O3,故答案为:C3H6O3;(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH),故答案为:羧基;(3)有机物A为C3H6O3,核磁共振氢谱有4个峰,峰面积之比是1:1:1:3,则分子中4种H原子的数目为1、1、1、3,分子中含有1个﹣COOH、1个﹣CH3、1个 CH、1个﹣OH,有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH,故答案为:CH3CH(OH)COOH;(4)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,都能与Na反应生成氢气,反应的化学方程式为: ,由方程式可知0.1molA与足量Na反应生成氢气0.1mol,在标准状况下产生H2的体积是:0.1mol×22.4L/mol=2.24L,故答案为:2.24;(5)有机物A含有﹣OH和﹣COOH,聚合反应得到聚酯的反应方程式为: ,
故答案为: .
【分析】(1)根据浓硫酸增重5.4g为水的质量,碱石灰增重13.2g为二氧化碳的质量,根据质量守恒计算氧元素的质量,进而计算最简式,再结合相对分子质量计算分子式;(2)A能与NaHCO3溶液发生反应,A一定含有羧基(﹣COOH);(3)分子的核磁共振氢谱有4个峰,说明分子中含有4种H原子,峰面积之比是1:1:1:3,则4种H原子的数目之比为1:1:1:3,结合分子式判断分子结构;(4)结合有机物的结构判断与钠的反应,进而计算生成氢气的体积;(5)根据有机物A的结构与酯化反应原理书写反应方程式.
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