江西省宜春市第九中学2019-2020学年高二下学期第二次月考化学有机试卷（答案）
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人教版化学选修五第2课时 有机化合物分子式和结构式的确定
知识点一 元素分析与相对分子质量的测定
1.某有机物在氧气中充分燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为12,则下列说法中正确的是 ( )
A.分子中C、H、O原子个数之比为123
B.分子中C、H原子个数之比为14
C.该有机物中一定含有氧元素
D.此有机物的最简式为CH4
2.质谱法是让极少量的(10-9g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化后可得到C2、C2、C2……,然后测定其质荷比。某有机物样品的质荷比(β)如图L1-4-7所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是 ( )
图L1-4-7
A.甲醇 B.甲烷
C.丙烷 D.乙烯
3.2.3 g某有机物A完全燃烧只生成CO2和水蒸气,生成的气体若通过盛有浓硫酸的洗气瓶后,洗气瓶质量增加2.7 g,若通过装有碱石灰的干燥管,干燥管质量增加7.1 g。则有机物的分子式为 ( )
A.C4H12O2 B.C3H8O
C.C2H6O D.C2H4
知识点二 分子结构的鉴定
4.能够测定分子结构和化学键的方法是 ( )
A.质谱 B.红外光谱
C.紫外光谱 D.核磁共振谱
5.下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是 ( )
A.HCHO B.CH3OH
C.HCOOH D.CH3COOCH3
6.如图L1-4-8是一个核磁共振氢谱图,请你观察谱图,分析其可能是下列物质中的 ( )
图L1-4-8
A.CH3CH2CH3
B.CH3CH2CH2OH
C.CH3CH2CH2CH3
D.CH3CH2CHO
7.研究有机物一般方法经过以下几个步骤: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.蒸馏常用于分离提纯液态有机物的混合物
B.燃烧法是研究有机物成分的有效方法
C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量
D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团
8.科学家最近在-100 ℃的低温下合成了一种烃X,红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别,根据分析,绘制了该分子的球棍模型如图L1-4-9所示。下列说法中不正确的是 ( )
图L1-4-9
A.该分子的分子式为C5H4
B.该分子中碳原子的化学环境有2种
C.该分子中的氢原子分布在两个相互垂直的平面上
D.该分子中只有C—C键,没有键
9.M1和M2分子中X、Y元素的质量分数如下表所示,若已知M1的实验式为XY3,则M2的实验式为( )
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|
w(X) |
w(Y) |
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M1 |
80% |
20% |
|
M2 |
75% |
25% |
A.XY4 B.X3Y
C.X2Y2 D.XY2
10.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31的是 ( )
A.
B.
C.
D.
11.某有机物分子,仅由C、H、O三种元素的13个原子构成,其分子中的电子总数为42。充分燃烧该有机物,所生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为34,则该有机物的分子式为 ( )
A.C6H6O B.C2H6O
C.C4H8O2 D.C3H8O2
12.由E(金属铁)制备的E(C5H5)2的结构如图L1-4-10甲所示,其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构如图乙所示。核磁共振氢谱能够区分这两种结构。甲和乙的核磁共振氢谱中,分别有几种吸收峰 ( )
图L1-4-10
A.1种 1种 B.1种 2种
C.1种 3种 D.2种 3种
13.已知乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、乙醛(C2H4O)的混合气体中含氧元素的质量分数为8%,则混合气体中碳元素的质量分数为 ( )
A.84% B.60%
C.91% D.42%
浙江省温州市龙湾中学2019学年第二学期高二第1次化学试题线上月考
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14.质谱图表明某有机物的相对分子质量为70,红外光谱表征到CC和CO的存在,核磁共振氢谱表明峰面积之比为1113,下列说法正确的是 ( )
A.分子中共有5种化学环境不同的氢原子
B.该物质的分子式为C4H8O
C.该有机物的结构简式为CH3CHCHCHO
D.在一定条件下,1 mol该有机物可与3 mol的氢气加成
15.有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
|
实验步骤 |
解释或实验结论 |
|
(1)称取A9.0 g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍 |
(1)A的相对分子质量为 |
|
实验步骤 |
解释或实验结论 |
|
(2)将此9.0 gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g |
(2)A的分子式为 |
|
(3)另取A9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况) |
(3)用结构简式表示A中含有的官能团 、
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(4)A的核磁共振氢谱如下图:
|
(4)A中含有 种氢原子 |
|
(5)综上所述,A的结构简式为 |
|
16.按要求回答下列问题:
(1)某烃A的相对分子质量为70,若核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,则A的结构简式为 。
(2)HCCl3的类别是 ,C6H5CHO中的官能团是 。
(3)CH3CHCHCOOCH2CH3的名称(系统命名)是 。
(4)C4H8分子不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一种,则A应该是 。
17.三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,它有毒,不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知,三聚氰胺分子中,氮元素的含量高达66.67%,氢元素的质量分数为4.76%,其余为碳元素。它的相对分子质量大于100,但小于150。试回答下列问题:
(1)分子中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)= 。
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为 ,理由是(写出计算式)
。
(3)三聚氰胺的分子式为 。
(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰,红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为 。
第2课时 有机化合物分子式和结构式的确定
1.B [解析] 只根据生成物CO2和H2O无法确定该有机物中是否含有氧元素。根据题意知n(C)n(H)=14。
2.B
3.C [解析] 装有浓硫酸的洗气瓶增加的质量为H2O的质量,n(H)=×2=0.3 mol,即m(H)=0.3 g;装有碱石灰的干燥管增加的质量为H2O和CO2的总质量,其中m(CO2)=7.1 g-2.7 g=4.4 g,n(C)=n(CO2)==0.1 mol,m(C)=1.2 g,n(O)==0.05 mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1∶0.3∶0.05=2∶6∶1,B、D错误;若A为C4H12O2时,氢原子数大于2×4+2=10,该物质不存在,A错误;综上分析C正确。
4.B [解析] 红外光谱图用来判断化学键和官能团。
5.A [解析] HCHO的分子中只有1种类型的氢原子,在核磁共振氢谱中只给出一种信号,A项符合题意;CH3OH、HCOOH、CH3COOCH3的分子中均有2种类型的氢原子,在核磁共振氢谱中给出两种信号,B、C、D项不符合题意。
6.B [解析] 核磁共振氢谱可以测定有机物中氢原子的种类和数目比。核磁共振氢谱图中出现几个峰,就说明在分子中有几种不同化学环境的氢原子,A中是2种,B中是4种,C中是2种,D中是3种,故正确答案为B。
7.C [解析] 核磁共振氢谱用来分析有机物分子中氢原子的种类和数目比,而质谱法则是用来测定有机物的相对分子质量,故C项错误。
8.D [解析] 由题图所示可知该烃的分子式为C5H4,碳原子化学环境有2种(中间和上下碳原子不同),碳原子所成化学键数目(以单键算)为4,但上下碳原子只和3个原子相连,所以碳原子和碳原子中间应该有双键。
9.A [解析] 因M1的实验式为XY3,且M2中Y的质量分数高于M1中Y的质量分数,设M2的化学式为XYa,则a>3,故M2的化学式中X与Y原子数目之比小于1∶3,符合这一条件的只有选项A。
10.C [解析] A项据对称分析知有3种类型氢原子,个数比为322;B项据对称分析可知有2种类型氢原子,个数比为32;C项有2种类型氢原子,个数比为31;D项据对称分析可知有2种类型氢原子,个数比为32。
11.D [解析] 因该有机物燃烧生成的CO2和水蒸气在相同状况下的体积之比为34,所以可设该有机物的分子式为(C3H8)nOm,由题意得:11n+m=13……①和26n+8m=42……②,①②式联立成为方程组,解得n=1、m=2,故该有机物的分子式为C3H8O2。
12.C [解析] 甲中氢原子的化学环境完全相同,其核磁共振氢谱中只有1个吸收峰;乙中与铁相连的2个五元环结构全等,每个五元环中有3种不同化学环境的氢原子,则其核磁共振氢谱中有3个吸收峰。
13.A [解析] 乙醛(C2H4O)可以表示为C2H2·H2O,故乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、乙醛(C2H4O)的混合气体可以看作C6H6、C2H2、H2O的混合物,O元素的质量分数为8%,故H2O的质量分数为=9%,故C6H6、C2H2总的质量分数为1-9%=91%,由两种物质的化学式可知最简式为CH,C、H质量之比为12∶1,故C元素的质量分数为91%×=84%。
14.C [解析] 核磁共振氢谱有4个峰,说明分子中共有4种化学环境不同的氢原子,A项错;相对分子质量为70,红外光谱表征到CC和CO的存在,可得该物质的分子式为C4H6O,B项错;分子式为C4H6O,且核磁共振氢谱的峰面积之比为1113的有机物只有CH3CHCHCHO,C项正确;在一定条件下,1 mol CH3CHCHCHO最多与2 mol的氢气加成。
15.(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4 (5)
[解析] (1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍,相对分子质量为45×2=90。9.0 gA的物质的量为0.1 mol。
(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2 g,说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2。1 mol A中含有6 mol H、3 mol C。
(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24 L CO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况),说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。
(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰,说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。
(5)综上所述,A的结构简式为。
16. (1)
(2)卤代烃 醛基
(3)2-丁烯酸乙酯
(4)环丁烷
[解析] 烃A的相对分子质量为70,则根据70÷14=5,得该烃的分子式是C5H10。核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢,所以为环戊烷。(2)HCCl3是三氯甲烷,属于卤代烃。(4)C4H8分子不能使溴水褪色,说明不含有碳碳双键,且其一氯代物只有一种,所以是环丁烷。
17.(1)1∶2∶2
(2)3 <N(C)<,即2.4<N(C)<3>N(C)为正整数,所以N(C)=3
(3)C3H6N6
(4)
[解析] (1)N(C)∶N(H)∶N(N)=∶∶=1∶2∶2。(2)<N(C)<,即2.4<N(C)<3>N(C)为正整数,所以N(C)=3。(3)因为N(C)∶N(H)∶N(N)=1∶2∶2,又N(C)=3,所以,分子中N(C)、N(H)、N(N)分别为3、6、6。
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江西省南昌县莲塘第一中学2019-2020学年高二4月线上化学试题月考
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