第一章测评
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列化学用语中正确的是( )
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.羟基的电子式为H
C.2-丁烯的键线式为
D.乙醇的分子式为CH3CH2OH
2.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是( )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
3.下列说法正确的是( )
A.C2H4与C4H8一定是同系物
B.分子式是C8H10的苯的同系物有3种同分异构体
C.1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
4.下列说法不正确的是( )
A.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,一般无法确定其结构
B.甲苯分子的核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰
C.红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1∶2,则该有机化合物为甲烷
5.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8
℃的液体)和CH3COOH分离的正确方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入烧碱溶液蒸出乙醛,再加入浓硫酸,蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
6.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机化合物的分类,甲醛属于醛。下面各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于醚
A.①②
B.②③
C.②④
D.①④
7.下列实验操作不正确的是( )
A.过滤时如果发现滤液是浑浊的,则滤液还要进行过滤
B.在进行蒸馏时,要加少量碎瓷片,防止液体暴沸
C.在进行分液操作时,分液漏斗内外气体相通,眼睛要注视烧杯中的溶液
D.在进行蒸馏时,温度计不要插入溶液中
8.某有机化合物分子,仅由C、H、O三种元素组成,分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物,所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8O
B.C4H8O
C.C3H8O2
D.C6H6O
9.某化合物的结构、球棍模型、核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。
下列关于该有机化合物的叙述正确的是( )
A.该有机化合物中处于不同化学环境的氢原子有9种
B.该有机化合物属于芳香族化合物
C.结构简式中的Et代表的基团为—CH3
D.该有机化合物中含有羟基
10.某烃的蒸气对H2的相对密度为39,该烃中碳元素的质量分数为92.3%,氢元素的质量分数为7.7%,则该有机化合物的分子式为( )
A.C2H2
B.C2H4
C.C6H6
D.C3H6
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1~2个选项符合题意)
11.有机化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,A分子中只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下图。下列关于有机化合物A的说法中正确的是( )
A.有机化合物A可能有多种结构
B.有机化合物A的结构简式可能为
C.有机化合物A不能与H2发生反应
D.有机化合物A的结构简式为
12.已知利用某些有机化合物之间的转化可贮存太阳能,如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应如下(反应吸热),下列叙述中错误的是( )
A.NBD和Q互为同分异构体
B.Q可使溴水褪色
C.NBD和Q的一氯代物均有4种
D.NBD的同分异构体可以是芳香烃
13.萜品油烯(D)可用作香料的原料,它可由A合成得到:
→→→
下列说法正确的是( )
A.有机化合物B的分子式为C11H19O3
B.有机化合物D分子中所有碳原子一定共面
C.1
mol有机化合物A中含有1.204×1024个双键
D.有机化合物C的同分异构体中不可能有芳香族化合物
14.食用酱油中的“氯丙醇”是多种氯代丙醇的总称。其中,二氯丙醇(不含有结构)共有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
15.0.2
mol某有机化合物和0.4
mol
O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8
g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻3.2
g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加17.6
g。0.1
mol该有机化合物恰好与4.6
g金属钠完全反应。下列关于该有机化合物的说法不正确的是( )
A.该有机化合物的相对分子质量是62
B.该有机化合物的分子式为C2H6O
C.该有机化合物的核磁共振氢谱有4个峰
D.1
mol该有机化合物最多能与2
mol
Na反应
三、非选择题(本题包括5小题,共60分)
16.(12分)请对下列有机化合物进行分类并按要求填空:
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br
④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧
⑨ ⑩
(1)芳香烃: ;卤代烃: 。?
(2)醇: ;酚: ;?
醛: ;酮: 。?
(3)羧酸: ;酯: 。?
(4)键线式表示的有机化合物的分子式为 。?
(5)中含有的官能团的名称为?
。?
17.(12分)(1)某研究性学习小组在实验室合成了一种物质A。经分析,A的相对分子质量不超过100,A中C、H的质量分数分别为w(C)=69.76%,w(H)=11.63%,且完全燃烧后产物只有CO2和H2O。则A的摩尔质量为 。?
(2)质谱图表明某有机化合物的相对分子质量为70,红外光谱表征到和—CHO的存在,核磁共振氢谱如图(峰面积之比依次为1∶1∶1∶3),分析核磁共振氢谱图,回答下列问题:
①分子中共有 种处于不同化学环境的氢原子。?
②该物质的分子式为 。?
③该有机化合物的结构简式为 。?
18.(12分)白藜芦醇的结构简式为
。根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为 。?
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为 。?
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是 。?
A.它属于链状烯烃
B.它属于脂环化合物
C.它属于芳香族化合物
D.它属于烃的衍生物
(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式: 。?
①碳的骨架和官能团种类不变 ②两个苯环上都有官能团 ③仅改变含氧官能团的位置
(5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团,有关它们之间关系的说法正确的是 。?
A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机化合物
B.苯酚与白藜芦醇互为同系物
C.三者的组成元素相同
D.三者分子中碳、氧原子个数比相同
19.(12分)(1)大豆黄酮主要存在于大豆及其他豆科植物中。大豆黄酮是一种天然的有效活性成分,具有雌激素和抗雌激素作用、抗氧化作用、提高机体免疫力及影响内分泌系统等多种生物学功能。
①大豆黄酮的结构简式如图所示,它的分子式是 ,分子中含有 个苯环,是 (填“芳香烃”或“芳香烃的衍生物”)。?
②一种化合物根据所含的官能团不同可以将其划归为不同的类别,下列对大豆黄酮的归类正确的是 (填编号)。?
A.醇类 B.酚类 C.酮类
D.醚类 E.酯类 F.烯烃
(2)某烷烃的相对分子质量为128,其分子式为 。若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为 ,一氯代物有 种。?
20.(12分)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了如下实验探究。
步骤一:这种烃X的蒸气通过热的氧化铜,可被氧化成二氧化碳和水,再用无水氯化钙吸收水,氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得,2.12
g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04
g二氧化碳和1.80
g水。
步骤二:通过仪器分析知X的相对分子质量为106。
步骤三:如图Ⅰ,用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰,其面积之比为2∶3。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。
图Ⅰ
图Ⅱ
试回答下列问题:
(1)X的分子式为 ,名称为 。?
(2)步骤二中的仪器分析方法为 。?
(3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式: 。?
①芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品对苯二甲酸(PTA),查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质,请简述实验室中提纯PTA的方法: 。?
第一章测评
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有1个选项符合题意)
1.下列化学用语中正确的是( )
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.羟基的电子式为H
C.2-丁烯的键线式为
D.乙醇的分子式为CH3CH2OH
答案C
解析书写乙烯的结构简式时,官能团碳碳双键不能省略,故乙烯的结构简式为CH2CH2;羟基电子式为H;CH3CH2OH为乙醇的结构简式,乙醇的分子式为C2H6O。
2.下列物质中既属于芳香族化合物又属于醇的是( )
A.
B.
C.
D.CH3CH2OH
答案B
3.下列说法正确的是( )
A.C2H4与C4H8一定是同系物
B.分子式是C8H10的苯的同系物有3种同分异构体
C.1-丁烯与2-丁烯互为同分异构体
D.新戊烷和2,2-二甲基丙烷互为同分异构体
答案C
解析C4H8可以是烯烃也可以是环烷烃,A错;分子式是C8H10的苯的同系物有4种同分异构体,它们分别是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯和乙苯,B错;新戊烷和2,2-二甲基丙烷是同一种物质,D错。
4.下列说法不正确的是( )
A.通过质谱法只能确认有机化合物的相对分子质量,一般无法确定其结构
B.甲苯分子的核磁共振氢谱中有4个不同的吸收峰
C.红外光谱可以帮助确定许多有机化合物的结构
D.某有机化合物完全燃烧只生成CO2和H2O,两者物质的量之比为1∶2,则该有机化合物为甲烷
答案D
解析通过质谱图可以确认有机化合物的相对分子质量,但由于没有涉及具体的结构,所以要结合其他物理或化学方法才能确定其结构,A项正确;甲苯分子中由于存在着4种处于不同化学环境的氢原子,所以在核磁共振氢谱中会出现4个不同的吸收峰,B项正确;红外光谱与分子的结构密切相关,是研究分子结构的一种有效手段,C项正确;由产物的物质的量之比可确定该有机化合物分子中碳原子与氢原子个数之比为1∶4,但不能确定氧原子存在与否,D项错误。
5.将CH3CHO(易溶于水,沸点为20.8
℃的液体)和CH3COOH分离的正确方法是( )
A.加热蒸馏
B.加入Na2CO3后,通过萃取的方法分离
C.先加入烧碱溶液蒸出乙醛,再加入浓硫酸,蒸出乙酸
D.和Na反应后进行分离
答案C
解析乙醛、乙酸均为低沸点物质,都易挥发,直接蒸馏得不到相应的纯净物,故分离前先将CH3COOH转化为高沸点的CH3COONa。
6.现代家居装修材料中,普遍存在着甲醛、苯及苯的同系物等有毒物质,如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机化合物的分类,甲醛属于醛。下面各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于醚
A.①②
B.②③
C.②④
D.①④
答案C
解析对于有机化合物分类,有两种依据:一是按碳原子构成的骨架进行分类,如①和③;二是按官能团分类,如②和④。题目中所给的甲醛是含有醛基的化合物,因此属于醛,是按官能团进行分类,故②和④是与之相同的分类方法。
7.下列实验操作不正确的是( )
A.过滤时如果发现滤液是浑浊的,则滤液还要进行过滤
B.在进行蒸馏时,要加少量碎瓷片,防止液体暴沸
C.在进行分液操作时,分液漏斗内外气体相通,眼睛要注视烧杯中的溶液
D.在进行蒸馏时,温度计不要插入溶液中
答案C
解析在进行分液操作时,分液漏斗内外气体相通,眼睛要注视分液漏斗中溶液液面的变化,C项不正确。
8.某有机化合物分子,仅由C、H、O三种元素组成,分子中含13个原子,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机化合物,所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为3∶4,则其分子式为( )
A.C3H8O
B.C4H8O
C.C3H8O2
D.C6H6O
答案C
解析V(CO2)∶V(H2O)=3∶4,则n(CO2)∶n(H2O)=3∶4,n(C)∶n(H)=3∶8,该分子中共有13个原子,42个电子,则分子式为C3H8O2。
9.某化合物的结构、球棍模型、核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。
下列关于该有机化合物的叙述正确的是( )
A.该有机化合物中处于不同化学环境的氢原子有9种
B.该有机化合物属于芳香族化合物
C.结构简式中的Et代表的基团为—CH3
D.该有机化合物中含有羟基
答案D
解析据图示写出该有机化合物的结构简式:
。分子中没有苯环,不属于芳香族化合物,Et代表CH3CH2—,分子中含有—OH,B、C项均错,D项正确。根据核磁共振氢谱图分析,图上有8个峰,故分子中应有8种处于不同化学环境的氢原子,A项错。
10.某烃的蒸气对H2的相对密度为39,该烃中碳元素的质量分数为92.3%,氢元素的质量分数为7.7%,则该有机化合物的分子式为( )
A.C2H2
B.C2H4
C.C6H6
D.C3H6
答案C
解析由题意知,该烃的相对分子质量为39×2=78,含碳原子个数为=6,含氢原子个数为=6,故该有机化合物的分子式为C6H6。
二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1~2个选项符合题意)
11.有机化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,A分子中只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下图。下列关于有机化合物A的说法中正确的是( )
A.有机化合物A可能有多种结构
B.有机化合物A的结构简式可能为
C.有机化合物A不能与H2发生反应
D.有机化合物A的结构简式为
答案D
解析A分子中至少存在8个C原子、2个O原子,再结合其相对分子质量为136,可推测其分子式为C8H8O2,显然A分子中含有一个“C—O—C”、一个“”和一个“CO”,再结合核磁共振氢谱,推测A分子中有4种处于不同化学环境的氢原子且个数比为3∶2∶2∶1,则A的结构简式为,能与H2发生加成反应。
12.已知利用某些有机化合物之间的转化可贮存太阳能,如降冰片二烯(NBD)经太阳光照射转化成四环烷(Q)的反应如下(反应吸热),下列叙述中错误的是( )
A.NBD和Q互为同分异构体
B.Q可使溴水褪色
C.NBD和Q的一氯代物均有4种
D.NBD的同分异构体可以是芳香烃
答案BC
解析从两物质的键线式看出,NBD和Q的分子式相同,但结构不同,二者互为同分异构体,A正确;Q中无不饱和键,不能使溴水褪色,B错误;NBD和Q均为对称结构,都只有3种位置的氢原子,因此一氯代物都是3种,C错误;NBD的分子式为C7H8,其同分异构体可以是甲苯,D正确。
13.萜品油烯(D)可用作香料的原料,它可由A合成得到:
→→→
下列说法正确的是( )
A.有机化合物B的分子式为C11H19O3
B.有机化合物D分子中所有碳原子一定共面
C.1
mol有机化合物A中含有1.204×1024个双键
D.有机化合物C的同分异构体中不可能有芳香族化合物
答案C
解析有机化合物B的分子式为C11H18O3;有机化合物D分子中的环状结构并不是苯环,故有机化合物D分子中所有碳原子不一定共面;由于有机化合物C的不饱和度为4,故其同分异构体中可能有芳香族化合物。
14.食用酱油中的“氯丙醇”是多种氯代丙醇的总称。其中,二氯丙醇(不含有结构)共有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
答案D
解析若2个Cl原子取代1-丙醇,则满足条件的可能结构有CH2ClCHClCH2OH、CH3CCl2CH2OH、CHCl2CH2CH2OH,若2个Cl原子取代2-丙醇,满足条件的可能结构有CH2ClCHOHCH2Cl、
CHCl2CHOHCH3,共5种。
15.0.2
mol某有机化合物和0.4
mol
O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物经过浓硫酸后,浓硫酸的质量增加10.8
g;再通过灼热CuO充分反应后,固体质量减轻3.2
g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收,碱石灰质量增加17.6
g。0.1
mol该有机化合物恰好与4.6
g金属钠完全反应。下列关于该有机化合物的说法不正确的是( )
A.该有机化合物的相对分子质量是62
B.该有机化合物的分子式为C2H6O
C.该有机化合物的核磁共振氢谱有4个峰
D.1
mol该有机化合物最多能与2
mol
Na反应
答案BC
解析0.2
mol该有机化合物燃烧生成水10.8
g,H2O的物质的量为=0.6
mol,CO与CuO反应后转化为CO2,与燃烧生成的CO2都被碱石灰吸收。0.2
mol该有机化合物中含碳原子的物质的量为=0.4
mol,根据碳元素守恒可知,1
mol有机化合物中含碳原子的物质的量为2
mol,含氢原子的物质的量为6
mol,含氧原子的物质的量为=2
mol,所以该有机化合物的分子式为C2H6O2;0.1
mol该有机化合物恰好与4.6
g金属钠完全反应,4.6
g
Na的物质的量==0.2
mol,该有机化合物与Na按物质的量之比1∶2反应,则该有机化合物分子中含有2个—OH,该有机化合物的结构简式为HOCH2CH2OH,结合该有机化合物的结构和性质分析选项即可得出答案。
三、非选择题(本题包括5小题,共60分)
16.(12分)请对下列有机化合物进行分类并按要求填空:
①CH3CH2OH ② ③CH3CH2Br
④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧
⑨ ⑩
(1)芳香烃: ;卤代烃: 。?
(2)醇: ;酚: ;?
醛: ;酮: 。?
(3)羧酸: ;酯: 。?
(4)键线式表示的有机化合物的分子式为 。?
(5)中含有的官能团的名称为?
。?
答案(1)⑨ ③⑥ (2)① ⑤ ⑦ ②
(3)⑧⑩ ④ (4)C6H14 (5)羟基、酯基
解析(4)键线式表示,分子式是C6H14。
(5)所给有机化合物含有两种官能团:羟基和酯基。
17.(12分)(1)某研究性学习小组在实验室合成了一种物质A。经分析,A的相对分子质量不超过100,A中C、H的质量分数分别为w(C)=69.76%,w(H)=11.63%,且完全燃烧后产物只有CO2和H2O。则A的摩尔质量为 。?
(2)质谱图表明某有机化合物的相对分子质量为70,红外光谱表征到和—CHO的存在,核磁共振氢谱如图(峰面积之比依次为1∶1∶1∶3),分析核磁共振氢谱图,回答下列问题:
①分子中共有 种处于不同化学环境的氢原子。?
②该物质的分子式为 。?
③该有机化合物的结构简式为 。?
答案(1)86
g·mol-1
(2)①4 ②C4H6O ③CH3CHCHCHO
解析(1)由w(C)、w(H)可得w(O)=18.61%,若A分子中只含一个氧原子,则A的相对分子质量为≈86,因为A的相对分子质量不超过100,所以A中只含一个氧原子,且其相对分子质量为86。
(2)根据核磁共振氢谱中有四个峰,可知该有机化合物分子中有4种不同类型的氢原子。红外光谱表征到和—CHO的存在,则分子中含有碳碳双键和醛基,因其相对分子质量为70,且至少含有6个氢原子,由此可知该有机化合物分子中含有4个碳原子,所以该有机化合物的分子式为C4H6O,其结构简式为
CH3CHCHCHO。
18.(12分)白藜芦醇的结构简式为
。根据要求回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式为 。?
(2)白藜芦醇所含官能团的名称为 。?
(3)下列关于白藜芦醇的分类判断正确的是 。?
A.它属于链状烯烃
B.它属于脂环化合物
C.它属于芳香族化合物
D.它属于烃的衍生物
(4)具备下列条件的白藜芦醇的同分异构体有 种,写出其中一种同分异构体的结构简式: 。?
①碳的骨架和官能团种类不变 ②两个苯环上都有官能团 ③仅改变含氧官能团的位置
(5)乙醇(CH3CH2OH)和苯酚()都含有与白藜芦醇相同的官能团,有关它们之间关系的说法正确的是 。?
A.乙醇和白藜芦醇属于同一类别的有机化合物
B.苯酚与白藜芦醇互为同系物
C.三者的组成元素相同
D.三者分子中碳、氧原子个数比相同
答案(1)C14H12O3 (2)碳碳双键、羟基
(3)CD
(4)17 (或其他合理答案)
(5)C
解析(3)白藜芦醇含有氧,不属于烃类,A项错误;白藜芦醇含苯环,属于芳香族化合物,不是脂环化合物,B项错误,C项正确;白藜芦醇可以看成是烃分子中的氢原子被—OH
取代的产物,D项正确。
(4)依题意,白藜芦醇的同分异构体只改变苯环上—OH的位置,且—OH分别占据两个苯环,其他结构不变。2个—OH在左边苯环的位置有6种,—OH在右边苯环上位置有3种,故同分异构体共有6×3=18(种),减去本身一种,还有17种。
(5)白藜芦醇虽然叫做醇,但不属于醇类,—OH与苯环直接相连,属于酚类,A项错误;苯酚分子和白藜芦醇分子所含酚羟基个数不同,不属于同系物,B项错误;它们都含碳、氢、氧三种元素,C项正确;乙醇中碳、氧原子个数之比为2∶1,苯酚中碳、氧原子个数之比为6∶1,白藜芦醇中碳、氧原子个数之比为14∶3,D项错误。
19.(12分)(1)大豆黄酮主要存在于大豆及其他豆科植物中。大豆黄酮是一种天然的有效活性成分,具有雌激素和抗雌激素作用、抗氧化作用、提高机体免疫力及影响内分泌系统等多种生物学功能。
①大豆黄酮的结构简式如图所示,它的分子式是 ,分子中含有 个苯环,是 (填“芳香烃”或“芳香烃的衍生物”)。?
②一种化合物根据所含的官能团不同可以将其划归为不同的类别,下列对大豆黄酮的归类正确的是 (填编号)。?
A.醇类 B.酚类 C.酮类
D.醚类 E.酯类 F.烯烃
(2)某烷烃的相对分子质量为128,其分子式为 。若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到,则该烷烃的结构简式为 ,一氯代物有 种。?
答案(1)①C15H10O4 2 芳香烃的衍生物
②BCD
(2)C9H20 (CH3)3CCH2C(CH3)3 2
解析(1)①根据大豆黄酮的结构简式知其分子式为C15H10O4,分子中含有2个苯环,属于芳香烃的衍生物;②大豆黄酮含有的官能团有(酚)羟基、羰基、醚键、碳碳双键。
(2)根据烷烃的通式,结合相对分子质量为128可以确定烷烃的分子式为C9H20。
20.(12分)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构,对其进行了如下实验探究。
步骤一:这种烃X的蒸气通过热的氧化铜,可被氧化成二氧化碳和水,再用无水氯化钙吸收水,氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得,2.12
g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04
g二氧化碳和1.80
g水。
步骤二:通过仪器分析知X的相对分子质量为106。
步骤三:如图Ⅰ,用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰,其面积之比为2∶3。
步骤四:利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。
图Ⅰ
图Ⅱ
试回答下列问题:
(1)X的分子式为 ,名称为 。?
(2)步骤二中的仪器分析方法为 。?
(3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式: 。?
①芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品对苯二甲酸(PTA),查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质,请简述实验室中提纯PTA的方法: 。?
答案(1)C8H10 对二甲苯 (2)质谱法
(3)、
(4)将粗产品溶于适量热水中,趁热过滤,冷却结晶,过滤出晶体
解析(1)2.12
g烃X的物质的量为=0.02
mol,生成二氧化碳的物质的量为=0.16
mol,生成水的物质的量为=0.1
mol,则X分子中N(C)==8、N(H)==10,故X的分子式为C8H10。由X的红外光谱图可知,X结构中含有苯环,而核磁共振氢谱有2组峰,且面积之比为2∶3,则X为,名称为对二甲苯。
(2)步骤二中通过仪器分析可得X的相对分子质量,则该仪器分析方法为质谱法。
(4)PTA的溶解度随着温度的升高明显增大,且粗产品中的杂质不溶于水,故可用重结晶的方法提纯PTA:将粗产品溶于适量热水中,趁热过滤,冷却结晶,过滤出晶体。(共23张PPT)
本章整合
考点一
考点二
限定条件同分异构体数目的判断与书写
典例1分子式为C4H8Cl2的有机化合物共有(不含立体异构)( )
A.7种
B.8种
C.9种
D.10种
答案C
解析先写出丁烷的同分异构体有两种:正丁烷和异丁烷,然后再分别对正丁烷和异丁烷采用同分异构体书写原则中的“定一移一”原则分析即可。共有9种,分别是1,1-二氯丁烷、1,2-二氯丁烷、1,3-二氯丁烷、1,4-二氯丁烷、2,2-二氯丁烷、2,3-二氯丁烷、1,1-二氯-2-甲基丙烷、1,2-二氯-2-甲基丙烷、1,3-二氯-2-甲基丙烷。
考点一
考点二
方法点拨
限定条件有机化合物同分异构体的书写
限定范围书写和补写同分异构体时要看清所限范围,分析已知同分异构体的结构特点,对比联想找出规律进行书写,同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。
(1)具有官能团的有机化合物。
一般的书写顺序:碳架异构→官能团位置异构→官能团类别异构。同时遵循“对称性、互补性、有序性”原则。
(2)芳香族化合物的同分异构体。
①烷基的类别与个数,即碳架异构。
②若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。
(3)对于二元取代物的同分异构体的书写,可先固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基,以确定同分异构体的种数。
考点一
考点二
对点训练1某烷烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,则该烃的分子式不可能的是( )
A.C2H6
B.C4H10
C.C5H12
D.C8H18
答案B
考点一
考点二
考点一
考点二
对点训练2(1)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出H2的有机化合物有 种。?
(4)分子式为C5H10的烯烃共有(不考虑立体异构)
种。?
考点一
考点二
考点一
考点二
解析(1)分子式为C4H10O并能与Na反应放出H2,符合饱和一元醇的通式和性质特点,应为一元醇C4H9OH,因—C4H9有4种,则C4H9OH也有4种同分异构体。
考点一
考点二
(3)根据题意,符合条件的同分异构体满足:①属于酯类即含有酯基,②含酚羟基,③苯环上有两种一取代物。则可以是
考点一
考点二
确定有机化合物分子式、结构式的方法
典例2有机化合物A经李比希法测得其中含C
72.0%、H
6.67%,其余为氧;质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一: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1∶2∶2∶2∶3。
考点一
考点二
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如下图所示:
考点一
考点二
已知:A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题。
(1)A的分子式为 ;?
(2)A可能的结构简式为? ;?
(3)A的芳香族化合物同分异构体有多种,其中分子中不含甲基的芳香酸为 。?
考点一
考点二
考点一
考点二
考点一
考点二
考点一
考点二
方法点拨
由分子式确定有机化合物结构式的一般步骤
其结构式的确定过程可表示如下:
特别提醒有机化合物结构式的确定,最常见的错误是漏写同分异构体,尤其是碳架异构,因此,判断结构式之初,应找全同分异构体,然后根据条件加以区别、筛选。
考点一
考点二
对点训练3如图所示是某有机化合物的核磁共振氢谱图,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的( )
考点一
考点二
答案B
解析由氢谱图中峰的个数可推知分子中有几种处于不同化学环境的氢原子。由图可知,该分子中有4种处于不同化学环境的氢原子。A项有5种处于不同化学环境的氢原子,B项有4种处于不同化学环境的氢原子,C项有2种处于不同化学环境的氢原子,D项有5种处于不同化学环境的氢原子。
考点一
考点二
对点训练4已知某有机化合物A:
①由C、H、O三种元素组成,经燃烧分析实验测定,其碳元素的质量分数是64.86%,氢元素的质量分数是13.51%。
②下图是该有机化合物的质谱图:
考点一
考点二
③A的红外光谱图上有C—H、O—H、C—O的振动吸收峰。
④A的核磁共振氢谱有两组峰。
请回答:
(1)A的实验式(最简式)为 ,相对分子质量为 。?
(2)已知A的最简式能否确定A的分子式? (填“能”或“不能”),理由是 。?
(3)A的结构简式为 。?
考点一
考点二
答案(1)C4H10O 74
(2)能 A的最简式为C4H10O,碳原子已经达到饱和,所以A的最简式就是A的分子式
考点一
考点二
解析(1)A中碳元素的质量分数是64.86%,氢元素的质量分数是13.51%,则氧元素的质量分数是21.63%,则该物质中碳、氢、氧
(最简式)为C4H10O;根据质谱图知,其相对分子质量是74。
(2)该有机化合物的最简式为C4H10O,碳原子已经饱和,最简式即为分子式。
(3)红外光谱图上有C—H、O—H、C—O的振动吸收峰,A的核磁共振氢谱有两组峰,说明A中含有两种处于不同化学环境的氢原子,
综上分析,该有机化合物的结构简式为
。
