苏教版（2019） 高中化学选择性必修3 1.2.3有机化合物结构的研究同步练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 苏教版（2019） 高中化学选择性必修3 1.2.3有机化合物结构的研究同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-19 14:34:22 | ||
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文档简介
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1.2.3有机化合物结构的研究同步练习-苏教版高中化学选择性必修3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于物质研究方法的说法中错误的是
A．蒸馏法常用于分离提纯液态有机混合物
B．同位素示踪法可以用来研究一些化学反应的历程
C．核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D．根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团
2．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团
B．盛装酸性溶液的容器常连接直流电源的负极以防止腐蚀
C．煤的液化是获得清洁燃料的一种方式，主要是将煤转化成煤油等液态燃料
D．以铁粉为主要成分制成双吸剂放入食品包装袋，可以延长食物的保持期
3．下列说法不正确的是
A．可以用蒸馏、萃取、盐析和渗析法分离和提纯有机化合物
B．有机物的元素定量分析法可以确定有机化合物的实验式
C．通过分析红外光谱图可以得出某有机物的相对分子质量
D．利用核磁共振氢谱可以准确分析出有机分子结构中氢原子种类和它们的数目比
4．下列有机物的核磁共振氢谱图中吸收峰组数与溴双(4－氟苯基)甲烷()的核磁共振氢谱图中吸收峰组数相同的是
A．2－甲基丙烷 B．2，4－二甲基戊烷 C．2，2，3，3－四甲基丁烷 D．2－甲基丁烷
5．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3：2的是
A． B．
C． D．
6．对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHCHO C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
7．下列对有关事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 的熔点比干冰高 晶体是共价晶体，干冰是分子晶体
B 在中的溶解度： 为非极性分子，而为极性分子
C 质谱仪检测气态乙酸，谱图中出现质荷比为的峰 两个乙酸分子通过氢键形成了二聚体
D 的热稳定性比强 分子间形成了氢键，而分子间形成了范德华力
A．A B．B C．C D．D
8．某有机物的分子式为C4H8O2，红外光谱图如图所示，其结构简式为
A．HCOOCH(CH3)2 B．CH3CH2COOCH3
C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH
9．下列物质进行核磁共振得到的核磁共振氢谱中，信号峰有4个的是
A． B．CH3CH2OCH2CH3
C．CH3CH2CH(CH3)2 D．CH3COOCH2CH3
10．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A．利用植物油的加成反应可制得人造黄油
B．借助红外光谱，可以获得有机化合物的相对分子质量
C．甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2以增强漂白效果
二、填空题
11．测定有机化合物结构的方法都是依据它们自身所具有的 或 来进行测定的，其核心步骤是确定其 以及检测分子所含的 及其 的位置。
12．某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为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核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1：2：2：2：3,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 。
（2）A的分子中只含一个甲基的依据是 。
a．A的相对分子质量 b．A的分子式 c．A的核磁共振氢谱图 d．A分子的红外光谱图
（3）A的结构简式为 。
（4）A的芳香类同分异构体有多种，其中符合条件：①分子结构中只含一个官能团；②分子结构中含有一个甲基；③苯环上只有一个取代基的共有 （不包括A本身）种,其中属于羧酸类的结构简式为 。
13．核磁共振氢谱
(1)原理
处于不同 中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置不同，具有不同的 ，而且吸收峰的面积与 成正比，吸收峰的数目等于 。
(2)核磁共振氢谱图
如分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，可知A中有 种不同化学环境的氢原子且个数比为 ，可推知该有机物的结构简式应为 。
14．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示，它可以用有机溶剂A从中药中提取。
(1)下列关于青蒿素的说法不正确的是 (填字母)。
a．分子式为C14H20O5 b．分子中含有酯基和醚键
c．易溶于有机溶剂A，不易溶于水 d．分子的空间结构不是平面形
(2)使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：
①根据图1，A的相对分子质量为 。
②根据图2，推测A可能所属的有机化合物类别和其分子式 、 。
③根据以上结果和图3(两个峰的面积比为2∶3)，推测A的结构简式 。
15．I．莽草酸是合成治疗禽流感的药物一达菲(Tamif1u)的原料之一、莽草酸(A)的结构简式为：(提示：环丁烷可简写成)
(1)A的分子式为 。
(2)17.4gA与足量的钠反应。则生成的气体的体积(标准状况)为 。
II．有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA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，分别增加5.4g和13.2g， 经检验剩余气体为O2。
(3)A分子的质谱图如图所示，则A的分子式是 。
(4)A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，峰面积之比是1：1：1：3， 则A的结构简式是 。
16．化合物A的分子式为C5H10O，不溶于水，与Br2/CCl4溶液和金属钠都无反应，与稀盐酸稀氢氧化钠反应得到同一化合物B，分子式为C5H12O2。B与等物质量的HIO4水溶液反应得到HCHO和化合物C，分子式为C4H8O，C可发生碘仿反应。请写出化合物A、B、C的结构式 、 、 。
17．完成下列问题。
(1)研究化学物质的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱，其中用于分子结构确定的有 (填序号)
(2)下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是________(填字母)。
A．C(CH3)4 B． C． D．
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲，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%。
①如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为 ，分子式为 。
②确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，甲可能的结构有 种。
③确定甲的结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示，则甲的结构简式为 。
b．若甲的红外光谱如图所示，则该有机物的结构简式为 。
18．有机化合物A常用于配制香水、精油，为测定A的结构，某化学兴趣小组进行如下实验。回答下列问题：
(1)13.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成17.92L(标准状况)和7.2g，通过质谱仪测得A的相对分子质量为136，则A的分子式为 。有机物A的红外光谱如图所示，则A可能的结构简式为 、 。
(2)请设计简单实验，确定A的结构简式 。(可选用的试剂：银氨溶液，氢氧化钠溶液，稀硫酸，限选一种试剂)
(3)探究制备A的最佳反应条件：
①该小组成员通过核磁共振仪测定A的核磁共振氢谱如图所示。在实验室中，利用有机酸B和醇C，通过酯化反应制备A的化学方程式为 。反应结束后，可用 (填序号)洗涤粗产品A。
A．稀硫酸 B．饱和碳酸钠溶液 C．乙醇 D．水
②该小组通过监测混合物中有机酸B的含量，探究制备A的最佳反应温度。已知：A、B、C的熔沸点如表-1所示，有机酸B的含量如图3。该反应的最佳温度为 (填序号)。温度超过106℃后，B的含量逐渐增大的原因为 。
物质 熔点 沸点
A -12.3 199.6
B 122.4 249
C - 97 64.3
A．100℃ B．106℃ C．116℃
19．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)分子式的确定：
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H2O和8.8g CO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是 。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为 ，该物质的分子式是 。
(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式 。
(二)结构式的确定：
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(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：甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如图②。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为 。
20．某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，该烃的质谱图显示，分子离子峰的质荷比为84，该烃的核磁共振氢谱如下图所示。请确定该烃的实验式 、分子式 、结构简式 。
三、实验题
21．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成(假设气体全部逸出)。用燃烧法确定有机物化学式常用的装置如图。
回答下列问题：
(1)实验开始前，应 。
(2)仪器a的名称为 ，装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)若准确称取1.80g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)进行上述实验：
①充分燃烧后，装置D的质量增加0.36g，装置E的质量增加1.76g，则该有机物的实验式为 。
②若要确定该有机物的分子式，还需要测定 ，目前最精确、最快捷的测定方法为 。
③若该有机物的核磁共振氢谱如图所示：
则该有机物的结构简式可能为 。
22．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为34.5℃。从青蒿中提素的分子结构如图所示：
I.实验室用有机溶剂A提取青蒿素的流程如下图所示。
(1)实验前要对青蒿进行粉碎，其目的是 。操作II的名称是 。
(2)操作III的主要过程可能是 。
A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶
B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤
C．加入乙醚进行萃取分液
(3)使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：
根据图1、图2、图3(两个峰的面积比为2：3)推测：A的结构简式 。
II.用如图所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下：将28.2g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。
(4)该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 。
(5)用合理改进后的装置进行实验，测得的数据如表所示：
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则青蒿素的实验式是 。
23．下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的和的质量，来确定有机物的分子式。
请回答下列问题：
(1)B装置中试剂X可选用 。
(2)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44g样品，经充分反应后，D装置质量增加0.36g，E装置质量增加0.88g，已知该物质对的相对密度是22，则该样品的分子式为 。
(3)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，峰面积之比为1：3。则其结构简式为 。若只有一种类型的氢原子，则该有机物的结构简式为 。
(4)某同学认为测定结果存在误差，应在E后再增加一个F装置，其主要目是 。
参考答案：
1．C
【详解】A．液体混合物由于沸点不同，可以用蒸馏法分离，故A正确；
B．同位素示踪原子法可以确定同位素原子的去处，从而确定一些反应的机理，故B正确；
C．核磁共振氢谱用于确定等效氢原子的，分析有机物的相对分子量常用质谱法，故C错误；
D．红外光谱图可以确定化学键和官能团，故D正确；
答案选C。
2．C
【详解】A．红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，故A说法正确；
B．根据电解原理，容器作阴极，本身不参与反应，可以防止腐蚀，该方法为外加电流法，故B说法正确；
C．煤的液化获得是如甲醇，煤油是由石油分馏得到，故C说法错误；
D．铁粉具有还原性，能吸收包装袋内的氧气，防止食品氧化，延长食物的保质期，故D说法正确；
答案为C。
3．C
【详解】A．用蒸馏的方法可分离沸点不同的有机物，萃取可得到浓度较大的有机物溶液，胶体不能通过半透膜，可用渗析的方法提纯蛋白质、淀粉等，可用盐析的方法提纯蛋白质，故A正确；
B．有机物的元素定量分析法可确定元素的种类，可确定有机物中不同元素原子个数比值，进而确定有机物的实验式，故B正确；
C．红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，而质谱法可确定有机物的相对分子质量，故C错误；
D．从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目，故D正确；
答案为C。
4．B
【分析】根据核磁共振氢谱图中的吸收峰组数即是该有机物中氢原子的种类。
【详解】根据等效氢法及有机物结构的对称性判断，溴双(4－氟苯基)甲烷中F原子和另一个取代基刚好在苯的对位上，故苯环上的有2类氢，而甲烷上还有1个氢原子，共有3类氢，A中有1类氢，B中有3类氢，C中有1类氢，D中有4类氢，故选答案B。
【点睛】注意苯环以取代基为对称轴找出对称的碳原子。
5．D
【详解】A．该结构轴对称，含3种H，核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:4，故A不选；
B．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:2=3:1，故B不选；
C．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:2=3:1，故C不选；
D．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:4=3:2，故D选；
故选：D。
6．D
【详解】A．核磁共振氢谱A有四组峰，峰面积为3∶2∶2∶1，A错误；
B．已知红外光谱显示有甲基、羟基等基团，但B不含羟基，B错误；
C．乙酸的核磁共振氢谱有两组峰，峰面积之比为3∶1，C错误；
D．满足红外光谱显示有甲基、羟基等基团且质谱图显示相对分子质量为60，核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6∶1∶1，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．晶体是共价晶体，干冰是分子晶体，所以的熔点比干冰高，A正确；
B．为非极性分子，而为极性分子，所以在中的溶解度：，B正确；
C．两个乙酸分子通过氢键形成了二聚体，可以通过质谱仪检测出谱图中出现质荷比为的峰，C正确；
D．因为元素的非金属性强于元素，所以的热稳定性比强，而分子间形成的氢键和范德华力，影响物质的熔沸点，D错误；
故选D。
8．B
【详解】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3，因此该分子中有2个CH3，由图也可以看出含有C=O双键、C-O-C单键，则有机物的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，故选B。
9．C
【详解】A． 分子内含有5种氢原子，故信号峰有5个，故A不选；
B．CH3CH2OCH2CH3分子内含有2种氢原子，故信号峰有2个，故B不选；
C．CH3CH2CH(CH3)2分子内含有4种氢原子，故信号峰有4个，故C选；
D．CH3COOCH2CH3分子内含有3种氢原子，故信号峰有3个，故D不选；
故选C。
10．B
【详解】A．植物油含有碳碳双键，可以与氢气加成制备人造黄油，故A正确；
B．借助红外光谱可以确定有机物的官能团，质谱可以获得有机化合物的相对分子质量，故B错误；
C．甲醇是基础的化工原料，随着能源结构的改变，甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料，故C正确；
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2，酸性环境更有利于生成次氯酸，以增强漂白效果，故D正确；
故答案为B
11． 物理性质 化学性质 分子式 官能团 碳骨架上
【解析】略
12． C9H10O2 bc C6H5COOCH2CH3 5种 C6H5CH（CH3）COOH
【详解】（1）有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为6.67%，其余含有氧，则有机物A中C原子个数N(C)==9，H原子个数N(H)==10，O原子个数N(O)==2，所以有机物A的分子式为C9H10O2。
（2）根据分子式为C9H10O2可得，分子中H原子总数为10；A的核磁共振氢谱有5个峰，说明分子中有5种H原子，其面积之比为对应的各种H原子个数之比(为1：2：2：2：3)，所以只含一个甲基，因此A的分子中只含一个甲基的依据是：知道A的分子式及A的核磁共振氢谱图，故选bc。
（3）由A分子的红外光谱可看出，结构中含有C-C、C-H、C=O、C-O、C6H5C-等基团，苯环上只有一个取代基，则苯环上有三种氢原子且分别为1个、2个、2个；由A的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢且个数分别为2个、3个，所以符合条件的有机物A的结构简式为：(即C6H5COOCH2CH3)。
（4）A结构简式为C6H5COOCH2CH3，由题给限制条件可得，取代基的组成为-C3H5O2，符合条件的取代基有：-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOH、-CH(CH3)OOCH共5种，则符合条件的A的同分异构体有5种(不包括A)；其中属于羧酸类的结构简式为：C6H5CH(CH3)COOH(即)。
点睛：本题考查有关有机物分子式确定的计算、有机物的结构和性质、同分异构体的书写等，有一定难度，根据图谱法确定符合条件的结构简式是本题的易错点，注意掌握识别核磁共振氢谱和红外光谱图的方法技巧。
13．(1) 化学环境 化学位移 氢原子数 氢原子的类型
(2) 3 3∶2∶1 CH3CH2OH
【详解】（1）处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比，吸收峰的数目等于氢原子的类型；
（2）如分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，峰的位置有3种，可知A中有3种不同化学环境的氢原子且个数比为3∶2∶1，可推知该有机物的结构简式应为CH3CH2OH。
14．(1)a
(2) 74 醚 C4H10O CH3CH2OCH2CH3
【详解】（1）a．根据物质结构简式可知青蒿素分子中含有15个C原子，22个H原子，5个O原子，所以其分子式是C15H22O5，a错误；
b．根据物质结构简式可知青蒿素分子中含有的官能团是酯基和醚键，b正确；
c．青蒿素分子中含有的官能团是酯基和醚键，不含有亲水基羟基和羧基，因此青蒿素易溶于有机溶剂A，不易溶于水，c正确；
d．青蒿素分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此青蒿素分子的空间结构不是平面形，d正确；
故合理选项是a；
（2）①物质的最大质合比就是物质的相对分子质量，根据图1，A的相对分子质量为74；
②根据图可知：A中含有烃基、醚键, 所以属于醚，A中碳原子个数=，则分子式为C4H10O；
③A的分子式为C4H10O，吸收峰有2个，说明含有两种氢原子，吸收峰面积之比为2：3，则氢原子个数之比为2：3，则A结构对称，含有两个甲基和两个亚甲基,故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
15．(1)C7H10O5
(2)4.48L
(3)C3H6O3
(4)CH3CH(OH)COOH
【详解】（1）根据莽草酸的结构简式可知，A的分子式为C7H10O5；
（2）17.4gA的物质的量为0.1mol，每1molA中含有1mol羧基和3mol羟基，故0.1molA与足量的钠反应生成的气体的体积(标准状况)为0.1mol422.4L/mol=4.48L；
（3）5.4g水的物质的量为，n(H)=0.6mol，13.2g二氧化碳的物质的量为，n(C)=n(CO2)=0.3mol，此有机物9.0g含O元素质量：9.0g-0.6g-0.312g=4.8g；n(O)=，故n(C):n(H):c(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，根据谱图所示质荷比，可知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；
（4）A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，则A中一定含有羧基，有机物A分子式为C3H6O3，核磁共振氢谱有4组吸收峰，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、1个-OH，有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
16．
【详解】化合物A的分子式为C5H10O，不饱和度为1，与Br2/CCl4溶液和金属钠都无反应，说明结构中不存在羟基和碳碳双键，且A水解后原分子式增加了两个氢和一个氧，初步判断A也不含羰基，可能是一个环氧化合物；B与等物质量的HIO4水溶液反应得到HCHO和化合物C， 故B一定是邻二醇，且一端是羟甲基，而C可能为醛或酮，又从C能发生碘仿反应，可确定C为一甲基酮，再根据分子式推出C，答案：、、。
17．(1)①⑥
(2)AC
(3) 74 4
【详解】（1）在题中所给研究方法中，蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法，核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定，①⑥符合题意；故答案为①⑥；
（2）核磁共振氢谱只有一个吸收峰，说明有机物中只有一种氢；
A．C(CH3)4的结构可以写成为，四个甲基在同一个碳原子上，因此四个甲基上的氢是等效的，即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰，故A符合题意；
B．CH3COOH中有2种不同的氢原子，即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰，故B不符合题意；
C．CH3OCH3中有一种氢，即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰，故C符合题意；
D．CH3COOCH3的结构简式为，有2种不同的氢原子，即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰，故D不符合题意；
答案为AC；
（3）①质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量，即该有机物的相对分子质量为74，1mol该有机物中C原子物质的量为mol=4mol，氢原子物质的量为mol=10mol，氧原子物质的量为mol=1mol，即该有机物的分子式为C4H10O；故答案为74；C4H10O；
②有机物甲中含有羟基，甲可能结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、、、，结构有4种；故答案为4；
③a．根据核磁共振氢谱图，该有机物中有2种不同环境的氢原子，根据②分析，该有机物结构简式为；故答案为；
b．根据红外光谱图可知，该有机物中有对称-CH3、对称-CH2-，还含有“C-O-C”，说明该有机物为醚，即符合条件的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为CH3CH2OCH2CH3。
18．(1)
(2)取少量A于洁净试管中，加入银氨溶液并水浴加热，若试管内壁出现银镜，则A为，若未出现银镜，则为；
(3) +CH3OH+H2O B B 温度超过106℃，甲醇蒸发速率加快，消耗B的量减少
【详解】（1）13.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成17.92L(标准状况)和7.2g，碳原子的物质的量为，质量为，氢原子的物质的量为，质量为0.8g，氧原子的质量为13.6g-9.6g-0.8g=3.2g，物质的量为，该有机物的实验式为C8H8O2，通过质谱仪测得A的相对分子质量为136，则A的分子式为C8H8O2；根据红外光谱图可知A的可能结构简式为：、；
（2）可通过检验醛基确定A的结构简式，实验为：取少量A于洁净试管中，加入银氨溶液并水浴加热，若试管内壁出现银镜，则A为，若未出现银镜，则为；
（3）A的核磁共振氢谱中含四组峰，故A的结构简式为，制备A的化学方程式为：+CH3OH+H2O；反应结束后可用饱和碳酸钠溶液洗涤A，饱和碳酸钠能溶解甲醇，中和苯甲酸，降低A的溶解度，故选B；有机酸B的含量最低时，转化为产物的产率最高，故最佳温度为106oC，故选B；温度超过106℃后，B的含量逐渐增大，根据表格可知甲醇的沸点低，故温度超过106℃，甲醇蒸发速率加快，消耗B的量减少。
19．(1)N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1
(2) 46 C2H6O
(3)CH3CH2OH、CH3OCH3
(4)CH3CH2OH
【详解】（1）由题给数据可知，有机物A分子中碳原子和氢原子的物质的量为=0.2mol和×2=0.3mol，由氧原子原子个数守恒可知，A分子中氧原子的物质的量为0.2mol×2+0.3mol—×2=0.1mol，则有机物中N(C)：N(H)：N(O)=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，故答案为：2：6：1；
（2）由质谱图可知，有机物A的最大质荷比为46，则相对分子质量为46，由原子个数比可知，A的实验式为C2H6O，相对分子质量为46，所以有机物A的分子式为C2H6O，故答案为：46；C2H6O；
（3）由价键理论可知，A分子中碳原子为饱和碳原子，结构简式可能为CH3CH2OH、CH3OCH3，故答案为：CH3CH2OH、CH3OCH3；
（4）CH3CH2OH、CH3OCH3的分子中氢原子的化学环境分别为3和1，由核磁共振氢谱可知，有机物A分子中有3种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH。
20． CH2 C6H12
【分析】根据碳元素的质量分数计算氢元素的质量分数，质量分数与摩尔质量的比值相当于原子的物质的量，据此确定原子个数比值，求出最简式；分子离子峰的质荷比为84，该烃的相对分子质量为84，根据相对分子质量结合最简式计算出该有机物的分子式；由该烃的核磁共振氢谱可知，核磁共振氢谱只有1个峰，分子中只有1种H原子，结合分子式书写结构简式。
【详解】确定各元素质量分数：，；确定实验式：N(C):N(H)=:=0.07143:0.1429≈1:2故该烃的实验式为CH2；确定分子式：该烃的质谱图中分子离子峰的质荷比为84，故其相对分子质量为84，设该烃分子式为CnH2n，则12n+2n=84，解得n= 6，故该烃分子式为C6H12；确定结构简式：因为该烃的核磁共振氢谱中只有一个峰，故该烃中只存在一种氢原子，所以其结构简式为。
21．(1)先检查装置的气密性
(2) 分液漏斗 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) CHO2 分子量 质谱法 HOOC-COOH
【分析】A是生成氧气的装置，与水反应生成氧气是固体过氧化钠，生成氧气通过浓硫酸干燥后与样品反应，氧化铜进一步和未充分氧化的CO进一步反应生成二氧化碳，生成气体先被无水氯化钙吸收，增重的量就是生成的水，碱石灰增重量就是CO2，最后浓硫酸防止空气中的水和二氧化碳进入干扰实验的准确度。
【详解】（1）实验前应先检查装置的气密性；
（2）仪器a为分液漏斗，向锥形瓶中滴加反应物水，A中固体与水反应生成氧气，故A中固体为Na2O2，化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（3）D增重的是水，0.36g是0.02mol，含有H元素为0.04mol，质量为0.04g，E增重的是生成的CO2，1.76g为0.04molCO2，含有C元素为0.04mol，质量为0.04×12=0.48g，含有氧元素为1.80-0.48-0.04=1.28g，物质的量为1.28÷16=0.08mol，得出原子个数比C:H:O=0.04:0.04:0.08=1:1:2，实验式为CHO2；若要确定分子式还需要测定有机物的分子量，用质谱法测定有机物的分子量；通过核磁共振氢谱得出该有机物有一个峰，说明有机物结构中只有一种氢原子，可能是乙二酸结构简式HOOC-COOH。
22．(1) 增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青萵素的浸出率 蒸馏
(2)B
(3)CH3CH2OCH2CH3
(4)装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置
(5)C15H22O5
【分析】用A对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，故向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品，乙醚的沸点为34.5℃，则A为乙醚；
青蒿素燃烧生成CO2和H2O，为了能准确测定青蒿素燃烧生成的CO2和H2O的质量，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排尽装置内的空气，防止干扰实验，所以装置A中可以盛放NaOH溶液以除去CO2，装置B中装有浓硫酸，可除去H2O，装置E和F吸收生成的CO2和H2O，应先吸收水再吸CO2，所以装置E中可盛放CaCl2或P2O5，装置F中可盛放碱石灰，据此分析作答。
（1）
对青蒿进行粉碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率；用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，故答案为：增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青萵素的浸出率；蒸馏；
（2）
青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，可向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品，故答案为：B；
（3）
根据图1的质谱可知，A的相对分子质量为74，由图2可知A属于醚，中含有烷基C-H、醚键C-O，如果是一元醚，A中碳原子个数==4余10，则分子式为C4H10O，通过A的核磁共振氢谱图3可知有2种H，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3；
（4）
装置F和外界空气直接接触，为了减小实验误差，应在F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置，故答案为：装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置；
（5）
由表中数据可知m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g，则n(H2O)= =1.1mol，m(CO2)=146.2g-80.2g=66g，则n(CO2)= =1.5mol，所以青蒿素中氧原子的质量m(O)= ，则n(O)==0.5mol，则n(C)：n(H)：n(O)=1.5mol：2.2mol：0.5mol=15：22：5，所以青蒿素的实验式为C15H22O5，故答案为：C15H22O5。
23．(1)浓硫酸
(2)C2H4O
(3) CH3CHO
(4)防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置，影响测定结果
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式，因此生成O2后必须除杂（主要是除H2O），明确各装置的作用是解题的前提，A是生成氧气的装置，B用于干燥通入C中的氧气，C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，D用来吸收水，测定生成水的质量，E用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2。
【详解】（1）B装置用于干燥通入C中的氧气，试剂X可选用浓硫酸；
（2）E管质量增加0.88g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.88g×=0.24g，D管质量增加0.36g是水的质量，可得氢元素的质量：0.36g×=0.04g，从而可推出含氧元素的质量为：0.44-0.24-0.04=0.16g，设最简式为CXHYOZ，则X：Y：Z=：：=2：4：1，即最简式为C2H4O，该物质对H2的相对密度是22，则该样品的相对分子质量为44，分子式为C2H4O；
（3）根据该有机物的核磁共振氢谱图，峰面积之比为1:3，则其结构简式为CH3CHO；若该物质只有一种类型的氢原子，说明结构中含有2个CH2，且具有对称性，则该有机物的结构简式为 ；
（4）某同学认为测定结果存在误差，应在E后再增加一个E装置，目的是防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置，影响测定结果。
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1.2.3有机化合物结构的研究同步练习-苏教版高中化学选择性必修3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于物质研究方法的说法中错误的是
A．蒸馏法常用于分离提纯液态有机混合物
B．同位素示踪法可以用来研究一些化学反应的历程
C．核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D．根据红外光谱图的分析可以初步判断有机物中具有哪些基团
2．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．用红外光谱实验确定青蒿素分子中的官能团
B．盛装酸性溶液的容器常连接直流电源的负极以防止腐蚀
C．煤的液化是获得清洁燃料的一种方式，主要是将煤转化成煤油等液态燃料
D．以铁粉为主要成分制成双吸剂放入食品包装袋，可以延长食物的保持期
3．下列说法不正确的是
A．可以用蒸馏、萃取、盐析和渗析法分离和提纯有机化合物
B．有机物的元素定量分析法可以确定有机化合物的实验式
C．通过分析红外光谱图可以得出某有机物的相对分子质量
D．利用核磁共振氢谱可以准确分析出有机分子结构中氢原子种类和它们的数目比
4．下列有机物的核磁共振氢谱图中吸收峰组数与溴双(4－氟苯基)甲烷()的核磁共振氢谱图中吸收峰组数相同的是
A．2－甲基丙烷 B．2，4－二甲基戊烷 C．2，2，3，3－四甲基丁烷 D．2－甲基丁烷
5．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3：2的是
A． B．
C． D．
6．对含氧有机物A进行波谱分析：红外光谱显示有甲基、羟基等基团；质谱图显示相对分子质量为60；核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6：1：1，则该化合物的结构简式为
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)2CHCHO C．CH3COOH D．CH3CH(OH)CH3
7．下列对有关事实的解释不正确的是
选项 事实 解释
A 的熔点比干冰高 晶体是共价晶体，干冰是分子晶体
B 在中的溶解度： 为非极性分子，而为极性分子
C 质谱仪检测气态乙酸，谱图中出现质荷比为的峰 两个乙酸分子通过氢键形成了二聚体
D 的热稳定性比强 分子间形成了氢键，而分子间形成了范德华力
A．A B．B C．C D．D
8．某有机物的分子式为C4H8O2，红外光谱图如图所示，其结构简式为
A．HCOOCH(CH3)2 B．CH3CH2COOCH3
C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH
9．下列物质进行核磁共振得到的核磁共振氢谱中，信号峰有4个的是
A． B．CH3CH2OCH2CH3
C．CH3CH2CH(CH3)2 D．CH3COOCH2CH3
10．化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是
A．利用植物油的加成反应可制得人造黄油
B．借助红外光谱，可以获得有机化合物的相对分子质量
C．甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2以增强漂白效果
二、填空题
11．测定有机化合物结构的方法都是依据它们自身所具有的 或 来进行测定的，其核心步骤是确定其 以及检测分子所含的 及其 的位置。
12．某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为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核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1：2：2：2：3,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 。
（2）A的分子中只含一个甲基的依据是 。
a．A的相对分子质量 b．A的分子式 c．A的核磁共振氢谱图 d．A分子的红外光谱图
（3）A的结构简式为 。
（4）A的芳香类同分异构体有多种，其中符合条件：①分子结构中只含一个官能团；②分子结构中含有一个甲基；③苯环上只有一个取代基的共有 （不包括A本身）种,其中属于羧酸类的结构简式为 。
13．核磁共振氢谱
(1)原理
处于不同 中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置不同，具有不同的 ，而且吸收峰的面积与 成正比，吸收峰的数目等于 。
(2)核磁共振氢谱图
如分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，可知A中有 种不同化学环境的氢原子且个数比为 ，可推知该有机物的结构简式应为 。
14．青蒿素是我国科学家从传统中药中发现的能治疗疟疾的有机化合物，其分子结构如图所示，它可以用有机溶剂A从中药中提取。
(1)下列关于青蒿素的说法不正确的是 (填字母)。
a．分子式为C14H20O5 b．分子中含有酯基和醚键
c．易溶于有机溶剂A，不易溶于水 d．分子的空间结构不是平面形
(2)使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：
①根据图1，A的相对分子质量为 。
②根据图2，推测A可能所属的有机化合物类别和其分子式 、 。
③根据以上结果和图3(两个峰的面积比为2∶3)，推测A的结构简式 。
15．I．莽草酸是合成治疗禽流感的药物一达菲(Tamif1u)的原料之一、莽草酸(A)的结构简式为：(提示：环丁烷可简写成)
(1)A的分子式为 。
(2)17.4gA与足量的钠反应。则生成的气体的体积(标准状况)为 。
II．有机化合物A常用于食品行业。已知9.0gA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，分别增加5.4g和13.2g， 经检验剩余气体为O2。
(3)A分子的质谱图如图所示，则A的分子式是 。
(4)A分子的核磁共振氢谱有4组吸收峰，能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，峰面积之比是1：1：1：3， 则A的结构简式是 。
16．化合物A的分子式为C5H10O，不溶于水，与Br2/CCl4溶液和金属钠都无反应，与稀盐酸稀氢氧化钠反应得到同一化合物B，分子式为C5H12O2。B与等物质量的HIO4水溶液反应得到HCHO和化合物C，分子式为C4H8O，C可发生碘仿反应。请写出化合物A、B、C的结构式 、 、 。
17．完成下列问题。
(1)研究化学物质的方法有很多，常用的有①核磁共振氢谱 ②蒸馏 ③重结晶 ④萃取 ⑤过滤 ⑥红外光谱，其中用于分子结构确定的有 (填序号)
(2)下列物质中，其核磁共振氢谱中只有一个吸收峰的是________(填字母)。
A．C(CH3)4 B． C． D．
(3)某含碳、氢、氧三种元素的有机物甲，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%。
①如图是该有机物甲的质谱图，则其相对分子质量为 ，分子式为 。
②确定甲的官能团：通过实验可知甲中一定含有羟基，甲可能的结构有 种。
③确定甲的结构简式：
a．经测定有机物甲的核磁共振氢谱如图所示，则甲的结构简式为 。
b．若甲的红外光谱如图所示，则该有机物的结构简式为 。
18．有机化合物A常用于配制香水、精油，为测定A的结构，某化学兴趣小组进行如下实验。回答下列问题：
(1)13.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成17.92L(标准状况)和7.2g，通过质谱仪测得A的相对分子质量为136，则A的分子式为 。有机物A的红外光谱如图所示，则A可能的结构简式为 、 。
(2)请设计简单实验，确定A的结构简式 。(可选用的试剂：银氨溶液，氢氧化钠溶液，稀硫酸，限选一种试剂)
(3)探究制备A的最佳反应条件：
①该小组成员通过核磁共振仪测定A的核磁共振氢谱如图所示。在实验室中，利用有机酸B和醇C，通过酯化反应制备A的化学方程式为 。反应结束后，可用 (填序号)洗涤粗产品A。
A．稀硫酸 B．饱和碳酸钠溶液 C．乙醇 D．水
②该小组通过监测混合物中有机酸B的含量，探究制备A的最佳反应温度。已知：A、B、C的熔沸点如表-1所示，有机酸B的含量如图3。该反应的最佳温度为 (填序号)。温度超过106℃后，B的含量逐渐增大的原因为 。
物质 熔点 沸点
A -12.3 199.6
B 122.4 249
C - 97 64.3
A．100℃ B．106℃ C．116℃
19．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：
(一)分子式的确定：
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4g H2O和8.8g CO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是 。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为 ，该物质的分子式是 。
(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式 。
(二)结构式的确定：
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(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：甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如图②。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③，则A的结构简式为 。
20．某烃经李比希元素分析实验测得碳的质量分数为85.71%，该烃的质谱图显示，分子离子峰的质荷比为84，该烃的核磁共振氢谱如下图所示。请确定该烃的实验式 、分子式 、结构简式 。
三、实验题
21．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成(假设气体全部逸出)。用燃烧法确定有机物化学式常用的装置如图。
回答下列问题：
(1)实验开始前，应 。
(2)仪器a的名称为 ，装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)若准确称取1.80g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)进行上述实验：
①充分燃烧后，装置D的质量增加0.36g，装置E的质量增加1.76g，则该有机物的实验式为 。
②若要确定该有机物的分子式，还需要测定 ，目前最精确、最快捷的测定方法为 。
③若该有机物的核磁共振氢谱如图所示：
则该有机物的结构简式可能为 。
22．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，熔点为156~157℃，是高效的抗疟药。已知：乙醚的沸点为34.5℃。从青蒿中提素的分子结构如图所示：
I.实验室用有机溶剂A提取青蒿素的流程如下图所示。
(1)实验前要对青蒿进行粉碎，其目的是 。操作II的名称是 。
(2)操作III的主要过程可能是 。
A．加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶
B．加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤
C．加入乙醚进行萃取分液
(3)使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下：
根据图1、图2、图3(两个峰的面积比为2：3)推测：A的结构简式 。
II.用如图所示的实验装置测定青蒿素实验式的方法如下：将28.2g青蒿素样品放在装置C的硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后，再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。
(4)该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 。
(5)用合理改进后的装置进行实验，测得的数据如表所示：
装置 实验前/g 实验后/g
E 22.6 42.4
F 80.2 146.2
则青蒿素的实验式是 。
23．下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧，通过测定生成的和的质量，来确定有机物的分子式。
请回答下列问题：
(1)B装置中试剂X可选用 。
(2)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.44g样品，经充分反应后，D装置质量增加0.36g，E装置质量增加0.88g，已知该物质对的相对密度是22，则该样品的分子式为 。
(3)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示，峰面积之比为1：3。则其结构简式为 。若只有一种类型的氢原子，则该有机物的结构简式为 。
(4)某同学认为测定结果存在误差，应在E后再增加一个F装置，其主要目是 。
参考答案：
1．C
【详解】A．液体混合物由于沸点不同，可以用蒸馏法分离，故A正确；
B．同位素示踪原子法可以确定同位素原子的去处，从而确定一些反应的机理，故B正确；
C．核磁共振氢谱用于确定等效氢原子的，分析有机物的相对分子量常用质谱法，故C错误；
D．红外光谱图可以确定化学键和官能团，故D正确；
答案选C。
2．C
【详解】A．红外光谱图可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息，故A说法正确；
B．根据电解原理，容器作阴极，本身不参与反应，可以防止腐蚀，该方法为外加电流法，故B说法正确；
C．煤的液化获得是如甲醇，煤油是由石油分馏得到，故C说法错误；
D．铁粉具有还原性，能吸收包装袋内的氧气，防止食品氧化，延长食物的保质期，故D说法正确；
答案为C。
3．C
【详解】A．用蒸馏的方法可分离沸点不同的有机物，萃取可得到浓度较大的有机物溶液，胶体不能通过半透膜，可用渗析的方法提纯蛋白质、淀粉等，可用盐析的方法提纯蛋白质，故A正确；
B．有机物的元素定量分析法可确定元素的种类，可确定有机物中不同元素原子个数比值，进而确定有机物的实验式，故B正确；
C．红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，而质谱法可确定有机物的相对分子质量，故C错误；
D．从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目，故D正确；
答案为C。
4．B
【分析】根据核磁共振氢谱图中的吸收峰组数即是该有机物中氢原子的种类。
【详解】根据等效氢法及有机物结构的对称性判断，溴双(4－氟苯基)甲烷中F原子和另一个取代基刚好在苯的对位上，故苯环上的有2类氢，而甲烷上还有1个氢原子，共有3类氢，A中有1类氢，B中有3类氢，C中有1类氢，D中有4类氢，故选答案B。
【点睛】注意苯环以取代基为对称轴找出对称的碳原子。
5．D
【详解】A．该结构轴对称，含3种H，核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:4，故A不选；
B．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:2=3:1，故B不选；
C．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:2=3:1，故C不选；
D．由对称性可知含2种H，磁共振氢谱峰面积之比为6:4=3:2，故D选；
故选：D。
6．D
【详解】A．核磁共振氢谱A有四组峰，峰面积为3∶2∶2∶1，A错误；
B．已知红外光谱显示有甲基、羟基等基团，但B不含羟基，B错误；
C．乙酸的核磁共振氢谱有两组峰，峰面积之比为3∶1，C错误；
D．满足红外光谱显示有甲基、羟基等基团且质谱图显示相对分子质量为60，核磁共振氢谱有三组峰，峰面积之比为6∶1∶1，D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．晶体是共价晶体，干冰是分子晶体，所以的熔点比干冰高，A正确；
B．为非极性分子，而为极性分子，所以在中的溶解度：，B正确；
C．两个乙酸分子通过氢键形成了二聚体，可以通过质谱仪检测出谱图中出现质荷比为的峰，C正确；
D．因为元素的非金属性强于元素，所以的热稳定性比强，而分子间形成的氢键和范德华力，影响物质的熔沸点，D错误；
故选D。
8．B
【详解】由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3，因此该分子中有2个CH3，由图也可以看出含有C=O双键、C-O-C单键，则有机物的结构简式为CH3COOCH2CH3或CH3CH2COOCH3，故选B。
9．C
【详解】A． 分子内含有5种氢原子，故信号峰有5个，故A不选；
B．CH3CH2OCH2CH3分子内含有2种氢原子，故信号峰有2个，故B不选；
C．CH3CH2CH(CH3)2分子内含有4种氢原子，故信号峰有4个，故C选；
D．CH3COOCH2CH3分子内含有3种氢原子，故信号峰有3个，故D不选；
故选C。
10．B
【详解】A．植物油含有碳碳双键，可以与氢气加成制备人造黄油，故A正确；
B．借助红外光谱可以确定有机物的官能团，质谱可以获得有机化合物的相对分子质量，故B错误；
C．甲醇是基础的化工原料，随着能源结构的改变，甲醇作为21世纪具有竞争力的清洁燃料之一 ，可以与汽油混合作为汽车燃料，故C正确；
D．市售漂白粉含有Ca(OH)2，工业上使用漂白粉常加入少量稀盐酸除去Ca( OH)2，酸性环境更有利于生成次氯酸，以增强漂白效果，故D正确；
故答案为B
11． 物理性质 化学性质 分子式 官能团 碳骨架上
【解析】略
12． C9H10O2 bc C6H5COOCH2CH3 5种 C6H5CH（CH3）COOH
【详解】（1）有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%，含氢为6.67%，其余含有氧，则有机物A中C原子个数N(C)==9，H原子个数N(H)==10，O原子个数N(O)==2，所以有机物A的分子式为C9H10O2。
（2）根据分子式为C9H10O2可得，分子中H原子总数为10；A的核磁共振氢谱有5个峰，说明分子中有5种H原子，其面积之比为对应的各种H原子个数之比(为1：2：2：2：3)，所以只含一个甲基，因此A的分子中只含一个甲基的依据是：知道A的分子式及A的核磁共振氢谱图，故选bc。
（3）由A分子的红外光谱可看出，结构中含有C-C、C-H、C=O、C-O、C6H5C-等基团，苯环上只有一个取代基，则苯环上有三种氢原子且分别为1个、2个、2个；由A的核磁共振氢谱可知，除苯环外，还有两种氢且个数分别为2个、3个，所以符合条件的有机物A的结构简式为：(即C6H5COOCH2CH3)。
（4）A结构简式为C6H5COOCH2CH3，由题给限制条件可得，取代基的组成为-C3H5O2，符合条件的取代基有：-OOCCH2CH3、-CH2OOCCH3、-CH2COOCH3、-CH(CH3)COOH、-CH(CH3)OOCH共5种，则符合条件的A的同分异构体有5种(不包括A)；其中属于羧酸类的结构简式为：C6H5CH(CH3)COOH(即)。
点睛：本题考查有关有机物分子式确定的计算、有机物的结构和性质、同分异构体的书写等，有一定难度，根据图谱法确定符合条件的结构简式是本题的易错点，注意掌握识别核磁共振氢谱和红外光谱图的方法技巧。
13．(1) 化学环境 化学位移 氢原子数 氢原子的类型
(2) 3 3∶2∶1 CH3CH2OH
【详解】（1）处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图中出现的位置不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比，吸收峰的数目等于氢原子的类型；
（2）如分子式为C2H6O的有机物A的核磁共振氢谱如图，峰的位置有3种，可知A中有3种不同化学环境的氢原子且个数比为3∶2∶1，可推知该有机物的结构简式应为CH3CH2OH。
14．(1)a
(2) 74 醚 C4H10O CH3CH2OCH2CH3
【详解】（1）a．根据物质结构简式可知青蒿素分子中含有15个C原子，22个H原子，5个O原子，所以其分子式是C15H22O5，a错误；
b．根据物质结构简式可知青蒿素分子中含有的官能团是酯基和醚键，b正确；
c．青蒿素分子中含有的官能团是酯基和醚键，不含有亲水基羟基和羧基，因此青蒿素易溶于有机溶剂A，不易溶于水，c正确；
d．青蒿素分子中含有饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此青蒿素分子的空间结构不是平面形，d正确；
故合理选项是a；
（2）①物质的最大质合比就是物质的相对分子质量，根据图1，A的相对分子质量为74；
②根据图可知：A中含有烃基、醚键, 所以属于醚，A中碳原子个数=，则分子式为C4H10O；
③A的分子式为C4H10O，吸收峰有2个，说明含有两种氢原子，吸收峰面积之比为2：3，则氢原子个数之比为2：3，则A结构对称，含有两个甲基和两个亚甲基,故A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3。
15．(1)C7H10O5
(2)4.48L
(3)C3H6O3
(4)CH3CH(OH)COOH
【详解】（1）根据莽草酸的结构简式可知，A的分子式为C7H10O5；
（2）17.4gA的物质的量为0.1mol，每1molA中含有1mol羧基和3mol羟基，故0.1molA与足量的钠反应生成的气体的体积(标准状况)为0.1mol422.4L/mol=4.48L；
（3）5.4g水的物质的量为，n(H)=0.6mol，13.2g二氧化碳的物质的量为，n(C)=n(CO2)=0.3mol，此有机物9.0g含O元素质量：9.0g-0.6g-0.312g=4.8g；n(O)=，故n(C):n(H):c(O)=0.3mol:0.6mol:0.3mol=1:2:1，即实验式为CH2O，设分子式为(CH2O)n，根据谱图所示质荷比，可知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；
（4）A能与NaHCO3溶液发生反应生成CO2气体，则A中一定含有羧基，有机物A分子式为C3H6O3，核磁共振氢谱有4组吸收峰，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、1个-OH，有机物A的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
16．
【详解】化合物A的分子式为C5H10O，不饱和度为1，与Br2/CCl4溶液和金属钠都无反应，说明结构中不存在羟基和碳碳双键，且A水解后原分子式增加了两个氢和一个氧，初步判断A也不含羰基，可能是一个环氧化合物；B与等物质量的HIO4水溶液反应得到HCHO和化合物C， 故B一定是邻二醇，且一端是羟甲基，而C可能为醛或酮，又从C能发生碘仿反应，可确定C为一甲基酮，再根据分子式推出C，答案：、、。
17．(1)①⑥
(2)AC
(3) 74 4
【详解】（1）在题中所给研究方法中，蒸馏、重结晶、萃取、过滤是有机物分离或提纯的方法，核磁共振氢谱、红外光谱常用于分子结构确定，①⑥符合题意；故答案为①⑥；
（2）核磁共振氢谱只有一个吸收峰，说明有机物中只有一种氢；
A．C(CH3)4的结构可以写成为，四个甲基在同一个碳原子上，因此四个甲基上的氢是等效的，即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰，故A符合题意；
B．CH3COOH中有2种不同的氢原子，即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰，故B不符合题意；
C．CH3OCH3中有一种氢，即该有机物核磁共振氢谱只有一个吸收峰，故C符合题意；
D．CH3COOCH3的结构简式为，有2种不同的氢原子，即该有机物核磁共振氢谱有两个吸收峰，故D不符合题意；
答案为AC；
（3）①质谱图中最大质荷比为有机物的相对分子质量，即该有机物的相对分子质量为74，1mol该有机物中C原子物质的量为mol=4mol，氢原子物质的量为mol=10mol，氧原子物质的量为mol=1mol，即该有机物的分子式为C4H10O；故答案为74；C4H10O；
②有机物甲中含有羟基，甲可能结构简式为CH3CH2CH2CH2OH、、、，结构有4种；故答案为4；
③a．根据核磁共振氢谱图，该有机物中有2种不同环境的氢原子，根据②分析，该有机物结构简式为；故答案为；
b．根据红外光谱图可知，该有机物中有对称-CH3、对称-CH2-，还含有“C-O-C”，说明该有机物为醚，即符合条件的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为CH3CH2OCH2CH3。
18．(1)
(2)取少量A于洁净试管中，加入银氨溶液并水浴加热，若试管内壁出现银镜，则A为，若未出现银镜，则为；
(3) +CH3OH+H2O B B 温度超过106℃，甲醇蒸发速率加快，消耗B的量减少
【详解】（1）13.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧，生成17.92L(标准状况)和7.2g，碳原子的物质的量为，质量为，氢原子的物质的量为，质量为0.8g，氧原子的质量为13.6g-9.6g-0.8g=3.2g，物质的量为，该有机物的实验式为C8H8O2，通过质谱仪测得A的相对分子质量为136，则A的分子式为C8H8O2；根据红外光谱图可知A的可能结构简式为：、；
（2）可通过检验醛基确定A的结构简式，实验为：取少量A于洁净试管中，加入银氨溶液并水浴加热，若试管内壁出现银镜，则A为，若未出现银镜，则为；
（3）A的核磁共振氢谱中含四组峰，故A的结构简式为，制备A的化学方程式为：+CH3OH+H2O；反应结束后可用饱和碳酸钠溶液洗涤A，饱和碳酸钠能溶解甲醇，中和苯甲酸，降低A的溶解度，故选B；有机酸B的含量最低时，转化为产物的产率最高，故最佳温度为106oC，故选B；温度超过106℃后，B的含量逐渐增大，根据表格可知甲醇的沸点低，故温度超过106℃，甲醇蒸发速率加快，消耗B的量减少。
19．(1)N(C)：N(H)：N(O)=2：6：1
(2) 46 C2H6O
(3)CH3CH2OH、CH3OCH3
(4)CH3CH2OH
【详解】（1）由题给数据可知，有机物A分子中碳原子和氢原子的物质的量为=0.2mol和×2=0.3mol，由氧原子原子个数守恒可知，A分子中氧原子的物质的量为0.2mol×2+0.3mol—×2=0.1mol，则有机物中N(C)：N(H)：N(O)=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，故答案为：2：6：1；
（2）由质谱图可知，有机物A的最大质荷比为46，则相对分子质量为46，由原子个数比可知，A的实验式为C2H6O，相对分子质量为46，所以有机物A的分子式为C2H6O，故答案为：46；C2H6O；
（3）由价键理论可知，A分子中碳原子为饱和碳原子，结构简式可能为CH3CH2OH、CH3OCH3，故答案为：CH3CH2OH、CH3OCH3；
（4）CH3CH2OH、CH3OCH3的分子中氢原子的化学环境分别为3和1，由核磁共振氢谱可知，有机物A分子中有3种不同化学环境的氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH。
20． CH2 C6H12
【分析】根据碳元素的质量分数计算氢元素的质量分数，质量分数与摩尔质量的比值相当于原子的物质的量，据此确定原子个数比值，求出最简式；分子离子峰的质荷比为84，该烃的相对分子质量为84，根据相对分子质量结合最简式计算出该有机物的分子式；由该烃的核磁共振氢谱可知，核磁共振氢谱只有1个峰，分子中只有1种H原子，结合分子式书写结构简式。
【详解】确定各元素质量分数：，；确定实验式：N(C):N(H)=:=0.07143:0.1429≈1:2故该烃的实验式为CH2；确定分子式：该烃的质谱图中分子离子峰的质荷比为84，故其相对分子质量为84，设该烃分子式为CnH2n，则12n+2n=84，解得n= 6，故该烃分子式为C6H12；确定结构简式：因为该烃的核磁共振氢谱中只有一个峰，故该烃中只存在一种氢原子，所以其结构简式为。
21．(1)先检查装置的气密性
(2) 分液漏斗 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(3) CHO2 分子量 质谱法 HOOC-COOH
【分析】A是生成氧气的装置，与水反应生成氧气是固体过氧化钠，生成氧气通过浓硫酸干燥后与样品反应，氧化铜进一步和未充分氧化的CO进一步反应生成二氧化碳，生成气体先被无水氯化钙吸收，增重的量就是生成的水，碱石灰增重量就是CO2，最后浓硫酸防止空气中的水和二氧化碳进入干扰实验的准确度。
【详解】（1）实验前应先检查装置的气密性；
（2）仪器a为分液漏斗，向锥形瓶中滴加反应物水，A中固体与水反应生成氧气，故A中固体为Na2O2，化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
（3）D增重的是水，0.36g是0.02mol，含有H元素为0.04mol，质量为0.04g，E增重的是生成的CO2，1.76g为0.04molCO2，含有C元素为0.04mol，质量为0.04×12=0.48g，含有氧元素为1.80-0.48-0.04=1.28g，物质的量为1.28÷16=0.08mol，得出原子个数比C:H:O=0.04:0.04:0.08=1:1:2，实验式为CHO2；若要确定分子式还需要测定有机物的分子量，用质谱法测定有机物的分子量；通过核磁共振氢谱得出该有机物有一个峰，说明有机物结构中只有一种氢原子，可能是乙二酸结构简式HOOC-COOH。
22．(1) 增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青萵素的浸出率 蒸馏
(2)B
(3)CH3CH2OCH2CH3
(4)装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置
(5)C15H22O5
【分析】用A对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，故向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品，乙醚的沸点为34.5℃，则A为乙醚；
青蒿素燃烧生成CO2和H2O，为了能准确测定青蒿素燃烧生成的CO2和H2O的质量，实验前应通入除去CO2和H2O的空气，排尽装置内的空气，防止干扰实验，所以装置A中可以盛放NaOH溶液以除去CO2，装置B中装有浓硫酸，可除去H2O，装置E和F吸收生成的CO2和H2O，应先吸收水再吸CO2，所以装置E中可盛放CaCl2或P2O5，装置F中可盛放碱石灰，据此分析作答。
（1）
对青蒿进行粉碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出速率；用乙醚对青蒿素进行浸取后，过滤，可得提取液和残渣，提取液经过蒸馏后可得青蒿素的粗品，故答案为：增大青蒿与有机溶剂A(乙醚)的接触面积，提高青萵素的浸出率；蒸馏；
（2）
青蒿素可溶于乙醇、乙醚，在水中几乎不溶，可向粗品中加入95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤，从而得到精品，故答案为：B；
（3）
根据图1的质谱可知，A的相对分子质量为74，由图2可知A属于醚，中含有烷基C-H、醚键C-O，如果是一元醚，A中碳原子个数==4余10，则分子式为C4H10O，通过A的核磁共振氢谱图3可知有2种H，则A的结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3；
（4）
装置F和外界空气直接接触，为了减小实验误差，应在F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置，故答案为：装置F后连接一个防止空气中CO2和H2O进入F的装置；
（5）
由表中数据可知m(H2O)=42.4g-22.6g=19.8g，则n(H2O)= =1.1mol，m(CO2)=146.2g-80.2g=66g，则n(CO2)= =1.5mol，所以青蒿素中氧原子的质量m(O)= ，则n(O)==0.5mol，则n(C)：n(H)：n(O)=1.5mol：2.2mol：0.5mol=15：22：5，所以青蒿素的实验式为C15H22O5，故答案为：C15H22O5。
23．(1)浓硫酸
(2)C2H4O
(3) CH3CHO
(4)防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置，影响测定结果
【分析】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式，因此生成O2后必须除杂（主要是除H2O），明确各装置的作用是解题的前提，A是生成氧气的装置，B用于干燥通入C中的氧气，C是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，D用来吸收水，测定生成水的质量，E用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量；根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2。
【详解】（1）B装置用于干燥通入C中的氧气，试剂X可选用浓硫酸；
（2）E管质量增加0.88g为二氧化碳的质量，可得碳元素的质量：0.88g×=0.24g，D管质量增加0.36g是水的质量，可得氢元素的质量：0.36g×=0.04g，从而可推出含氧元素的质量为：0.44-0.24-0.04=0.16g，设最简式为CXHYOZ，则X：Y：Z=：：=2：4：1，即最简式为C2H4O，该物质对H2的相对密度是22，则该样品的相对分子质量为44，分子式为C2H4O；
（3）根据该有机物的核磁共振氢谱图，峰面积之比为1:3，则其结构简式为CH3CHO；若该物质只有一种类型的氢原子，说明结构中含有2个CH2，且具有对称性，则该有机物的结构简式为 ；
（4）某同学认为测定结果存在误差，应在E后再增加一个E装置，目的是防止空气中H2O(g)、CO2进入E装置，影响测定结果。
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