第2课时 有机化合物结构的研究与有机化学反应的研究
课后训练巩固提升
基础巩固
1.二甲醚(CH3—O—CH3)和乙醇互为同分异构体,其鉴别可采用化学方法及物理方法,下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是( )。
A.利用质谱法
B.利用红外光谱法
C.利用核磁共振氢谱
D.利用金属钠或金属钾
答案:A
解析:二甲醚和乙醇互为同分异构体,相对分子质量相同,不能利用质谱法鉴别,A项符合题意;二甲醚和乙醇中分别含有和—OH,所含基团不同,可用红外光谱法鉴别,B项不符合题意;二者含有的H原子的种类和性质不同,可用核磁共振氢谱鉴别,C项不符合题意;乙醇中含有—OH,可与金属钠或金属钾反应生成氢气,可鉴别,D项不符合题意。
2.某有机物的分子式为C3H6O2, 其1H核磁共振谱图如下所示,则该有机物的结构简式为( )。
A.
B.HCOOC2H5
C.CH3COOCH3
D.
答案:A
解析:由图示知,该有机物分子中有四种不同化学环境的氢原子,且比例为1∶1∶1∶3,A项符合;B项有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,不符合;C项有机物分子中有两种不同化学环境的氢原子,不符合;D项有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子, 不符合。
3.研究有机物一般经过以下几个基本步骤:分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式,以下用于研究有机物的方法错误的是( )。
A.燃烧法可以确定有机物的实验式
B.1H核磁共振谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类和个数
C.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
D.质谱法可测定有机物的相对分子质量
答案:B
解析:1H核磁共振谱能反映出未知有机物中不同化学环境氢原子的种类以及各类型氢原子的个数比,不能反映出氢原子的个数,B项错误。
4.在120 ℃条件下,3.7 g某有机物(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)在足量O2中燃烧后,将所得气体先通过浓硫酸,浓硫酸增重2.7 g,再通过碱石灰,碱石灰增重6.6 g,对该有机物进行核磁共振分析,谱图如下所示:
则该有机物可能是( )。
A.HCOOCH2CH3
B.CH3CH2C≡CH
C.CH3CH2OH
D.CH2CHCH3
答案:A
解析:浓硫酸增重的质量即H2O的质量为2.7 g,计算得m(H)=0.3 g,n(H)=0.3 mol;碱石灰吸收CO2,则CO2的质量为6.6 g,计算得m(C)=1.8 g,n(C)=0.15 mol;根据以上数据可计算得m(O)=3.7 g-0.3 g-1.8 g=1.6 g,n(O)=0.1 mol。该有机物中碳、氢、氧原子个数之比为0.15∶0.3∶0.1,即3∶6∶2,只有A选项符合,且A选项中氢原子共有三种,对应1H核磁共振谱中的三组峰。
5.已知在水溶液中存在平衡:,当与CH3CH2OH发生酯化反应时,不可能生成的是( )。
A.
B.
C.O
D.H2O
答案:A
解析:依题给条件,可以写出两个化学方程式:+HOC2H5
+H2O,+HOC2H5+O,故A项错误。
能力提升
1.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C的质量分数;②X中H的质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )。
A.①②④
B.②③④
C.①③⑤
D.①②
答案:A
解析:由①②可确定该气态化合物的最简式,若要确定X的分子式,还需要知道X的相对分子质量,即需要知道X对H2的相对密度。
2.借助现代化的仪器可以帮助我们便捷地认识有机物的结构。有机物R的两种谱图如下,下列选项所给出的结构中可能为R的是( )。
A.
B.
C.
D.
答案:C
解析:由质谱图可知,R的相对分子质量在100~110之间,由1H核磁共振谱图知,分子内有2种不同化学环境的H原子。
A项中的有机物分子式为C4H8,相对分子质量为56,不符合题意;B项中的有机物分子内有3种不同化学环境的H原子,不符合题意;C项中的有机物分子式为C8H10,相对分子质量为106,分子内有2种不同化学环境的H原子,符合题意;D项中的有机物分子内有3种不同化学环境的H原子,不符合题意。
3.有机物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其1H核磁共振谱图与红外光谱图如下所示。关于A的下列说法中正确的是( )。
A.有机物A可能有多种结构
B.有机物A的结构简式可能为
C.有机物A不能与H2发生反应
D.有机物A的结构简式为
答案:D
解析:由红外光谱图可知,A中至少含有8个碳原子、2个氧原子,再结合相对分子质量为136,可推测其分子式为C8H8O2,所以A分子中含有一个“”、一个“”和一个“C—O—C”,再结合1H核磁共振谱图,推测A分子中有4种化学环境不同的氢原子且个数比为3∶2∶2∶1,那么A的结构简式为,可与H2发生加成反应。
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