第5章有机化合物的合成与研究单元练习 (含解析)2022-2023下学期高二化学沪科版(2020)选择性必修必修3

第5章有机化合物的合成与研究单元练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.有机物A完全燃烧只生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧,所得的产物依次通过足量浓硫酸和足量碱石灰,浓硫酸增重14.4 g,碱石灰增重26.4 g,该有机物的分子式是
A.C4H10 B.C3H8O C.C2H6O D.C2H4O2
2.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中错误的是
A.若A的分子式为C3H6O2,则其结构简式为CH3COOCH3
B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3
C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C3H6O2,则其能与NaOH(aq)反应的同分异构体有三种
3.化合物X是一种有机溶剂,使用现代分析仪器对有机物X的分子结构进行测定,相关结果如1图、2图、3图所示。有关X的说法不正确的是
A.根据1图,X的相对分子质量应为74
B.根据1图、2图,推测X的分子式是
C.根据1图、2图、3图信息,0.3mol X中含有C—H键的数目为
D.有机物M是X的同分异构体,M的结构有4种(不包括X本身,且不考虑立体异构)
4.已知 Diels-Alder反应:,现需合成,则所用的反应物可以是
A.2-甲基-1,3-丁二烯和2-丁炔 B.2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙烯
C.2,3-二甲基-1,3-戊二烯和乙烯 D.1,3-戊二烯和2-丁烯
5.下列有关除杂质(括号中为杂质)的操作中,正确的是
A.苯(乙烯)——加入足量的溴水,过滤
B.溴乙烷(乙醇):多次加水振荡,分液,弃水层
C.乙醇(乙酸);加入足量饱和碳酸钠溶液充分振荡,分液,弃水层
D.乙酸乙酯(乙酸);加入适量乙醇、浓硫酸,加热,蒸馏。收集馏出物
6.下列各组有机化合物中,不论三者以什么比例混合,只要总物质的量一定,则完全燃烧时消耗氧气的质量不变的是
A.,, B.,,
C.,, D.,,
7.乙氧酰胺苯甲酯常用于氨丙啉等抗球虫药的增效剂,其结构如图所示,下列说法错误的是
A.元素的第一电离能:N>O>C
B.与该物质苯环上取代基相同的芳香族化合物有10种(含其本身)
C.分子中含有3种含氧官能团
D.其水解产物一定条件下都能发生聚合反应
8.烃A分子的立体结构如图(其中C、H元素符号已略去)所示,因其分子中碳原子排列类似金刚石,故名“金刚烷”。下列关于金刚烷的说法错误的是
A.每个分子中有4个结构 B.每个分子中有4个由六个碳原子构成的碳环
C.金刚烷的分子式是C10H14 D.金刚烷的一氯代物有2种
9.有机物X是一种重要的有机合成中间体。为研究X的组成与结构,进行了如下实验:
(1)有机物X的质谱图如下所示。
(2)将在足量中充分燃烧,并将其产物依次通过足量的无水和浓溶液,发现无水增重,浓溶液增重。
(3)经红外光谱测定,有机物X分子中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2组吸收峰,且峰面积之比为。
下列有关说法中,正确的是
A.该有机物X的分子式为
B.该有机物X的相对分子质量为55
C.该有机物X的结构简式为
D.与X官能团种类、数量完全相同的X的同分异构体有3种
10.化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法正确的是
A.有机物X的分子式为
B.有机物Y可以和乙醇发生缩聚反应
C.有机物Y分子中所有原子不可能在同一平面上
D.1mol有机物Z与足量溶液反应最多消耗
11.对位芳酰胺纤维(PPTA)结构如图所示。下列说法正确的是
A.PPTA的结构简式可用表示
B.PPTA可由对苯二甲酸与对苯二胺发生加聚反应制得
C.PPTA中存在酰胺基和氢键,易溶于水
D.一定条件下,1mol对苯二甲酸最多可与5molH2发生加成反应
12.以为原料制取,较合理的路线依次发生的反应为
A.加成—消去—取代 B.消去—加成—取代 C.消去—取代—加成 D.取代—消去—加成
13.物质III(2,二氢苯并呋喃)是一种重要的精细化工原料。其合成的部分流程如下:
下列叙述正确的是
A.III的核磁共振氢谱图显示有6种不同环境的氢原子,它是一种芳香烃,难溶于水
B.III与足量加成所得产物分子中有2个手性碳原子
C.I中所有原子可能位于同一平面内,氧原子为杂化,碳原子为杂化
D.II有弱酸性,但不能使紫色石蕊溶液变红,可与碳酸钠溶液反应,但没有气泡产生
14.现代有机合成之父伍德沃德对现代有机合成做出了相当大的贡献,1944年,他第一次成功人工合成奎宁(结构如图)。下列与奎宁有关的说法错误的是
A.奎宁属于烃的衍生物 B.奎宁分子中含有一种不饱和键
C.奎宁分子中含有两种含氧官能团 D.奎宁分子中含有甲基
15.分子式为C9H18O2的有机物A有下列变化:
其中B、C的相对分子质量相等,下列有关说法错误的是
A.C和E互为同系物 B.符合题目条件的B共有4种
C.D既能发生氧化反应,又能发生还原反应 D.符合题目条件的A共有4种
二、实验题
16.二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如右下图(二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始开华;沸点是249℃)。实验步骤为:
①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min;
②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(密度0.95g/cm3),搅拌;
③将6.5g无水FeCl2与(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min;
④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;
⑤将c中的液体转入仪器d,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;
⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是______________,作用是________________________。
(2)步骤①中通入氮气的目的是__________________________________。
(3)仪器c的适宜容积应为_________:①100mL、②250mL、③500mL;仪器a使用前应进行的操作是_______________________________________。
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl的化学方程式为_________________________;步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在右图中进行,其操作名称为 ____________________________。
(5)为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是_________________________。
(6)最终得到纯净的二茂铁3.7g,则该实验的产率为 __________________(保留两位有效数字)。
17.实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是____________________________;
(2)以上装置中需要加热的仪器有______(填写字母),操作时应先点燃________处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(4)D装置的作用是_______________________________________________________ 。
(5)实验中测得氮气的体积为V mL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有_______________________。
A.生成二氧化碳气体的质量 B.生成水的质量
C.通入氧气的体积 D.氨基酸的相对分子质量
三、有机推断题
18.I.按要求回答下列问题:
(1)中含有的官能团为_______。
(2)CH2=CH-CH3加聚产物的结构简式是_______。
(3)实验室制乙炔的化学方程式_______。
(4)已知某烷烃的键线式为,用系统命名法命名该烷烃:_______;该烷烃在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有_______种。
(5)2-丁烯是石油裂解的产物之一,烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则A的结构简式为_______。
(6)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为_______。
(7)2-甲基-1,3-丁二烯与等物质的量的溴发生1,4-加成的化学方程式: _______。
II.判断下列晶体类型:
(8)SiI4:熔点为120.5℃,沸点为271.5℃,易水解,为_______。
(9)硼:熔点为2300℃;沸点为2550℃,硬度大,为_______。
19.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:
①将2.3g该有机物完全燃烧,生成0.1molCO2和2.7g水;
②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图一所示的质谱图;
③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是_______。
(2)求该有机物A的实验式_______。
(3)则A的分子式_______
(4)由如图可知,该有机物A中含有_______种不同类型的氢原子,其个数之比是_______。
(5)写出有机物A可能的结构式_______
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【详解】浓硫酸具有吸水性,浓硫酸增重14.4 g,即有机物A完全燃烧产生水的质量为14.4 g,即n(H2O)=,n(H)=2n(H2O)=1.6 mol,m(H)=1.6 mol×1 g/mol=1.6 g,碱石灰吸收CO2气体,碱石灰增重26.4 g,即有机物A完全燃烧产生CO2的质量为26.4 g,n(CO2)=,则n(C)=0.6 mol,m(C)=0.6 mol×12 g/mol=7.2 g。根据反应过程中各种元素守恒,可知有机物中m(C)+m(H)=7.2 g+1.6 g=8.8 g<12 g,说明该有机物中一定含有氧元素,12 g有机物中含有的氧元素的质量为m(O)=12 g-8.8 g=3.2 g,n(O)==0.2 mol,n(C):n(H):n(O)=0.6 mol:1.6 mol:0.2 mol=3:8:1,即该有机物的实验式为C3H8O,由于C3H8O中碳原子已经饱和,所以该有机物的分子式为C3H8O,故合理选项是B。
2.A
【详解】A.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3,CH3COOCH3中含2种H,与图像不符,故A错误;
B.由图可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3,故B正确;
C.分子式已知时可由图确定氢原子总数,但仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数,故C正确;
D.若A的化学式为C3H6O2,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,且个数之比为1:2:3,若能与NaOH(aq)反应则其中含有羧基或酯基,可能的结构有CH3CH2COOH、HCOOCH2CH3、CH3COOCH3,故D正确;
故选A。
3.D
【分析】一般用质谱法测定有机物的相对分子质量,用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息;红外光谱可检测化学键及官能团,氢键不属于化学键;核磁共振氢谱可以测定不同环境的氢;
由图可知,X的相对分子质量应为74,分子含有烷基和醚键,通式为CnH2n+2O,则n=4,分子式为;分子中含有2种氢且数目比为2:3,则结构为CH3CH2OCH2CH3;
【详解】A.根据1图,X的相对分子质量应为74,A正确;
B.由分析可知,X的分子式是,B正确;
C.1分子CH3CH2OCH2CH3中含有10个C-H键,则0.3mol X中含有C—H键的数目为,C正确;
D.有机物M是X的同分异构体,
如图,M的结构 (不包括X本身,且不考虑立体异构)为醇则有4种、为醚则有2种,故大于4种,D错误;
故选D。
4.B
【详解】由逆向合成分析法可知,合成的方法有:①→+,两种原料分别是2,3-二甲基-1,3-丁二烯和丙烯;
故选B。
5.B
【详解】A.加入溴水,乙烯与溴水反应生成,但能溶于苯,所以不能通过过滤除去,A项错误;
B.溴乙烷不溶于水,乙醇易溶于水,所以多次加水振荡,分液,可以除去乙醇,B项正确;
C.乙醇易溶于水,最后液体不分层,不能通过分液除去,C项错误;
D.酯化反应是可逆反应,不可能进行彻底,D项错误。
答案选B。
6.B
【分析】有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为;有机物分子式为时,1mol该有机物完全燃烧时消耗O2的物质的量为,有机物总物质的量一定,完全燃烧时消耗氧气的质量不变,说明有机物()分子的与有机物()分子的相同,据此分析判断。
【详解】A.的,的,的,A不符合题意;
B.的,的,的,B符合题意;
C.的,的,的,C不符合题意;
D.的,的,的,D不符合题意;
答案选B。
7.D
【详解】A.同一短周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但氮元素原子2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于氧元素的,故第一电离能:,A选项正确;
B.乙氧酰胺苯甲酯苯环上含有3个不同的取代基,分别用a、b、c表示3个不同的取代基,与其取代基相同的芳香族化合物共有10种(含其本身),分别为,B选项正确;
C.该分子中含氧官能团有酰胺基、醚键、酯基3种,C选项正确;
D.乙氧酰胺苯甲酯在酸性条件下的水解产物为、乙酸、甲醇,乙酸、甲醇不能发生聚合反应,D项错误;
答案选D。
8.C
【详解】A.由金刚烷的键线式结构可知,金刚烷由碳原子和氢原子构成,因而属于烃;从结构可看出,金刚烷有两类不同环境的碳原子,它们分别是6个-CH2-和4个,A正确;
B.分子中存在4个由碳原子构成的六元环,B正确;
C.根据前面判断出碳原子数为10及每类碳原子所连接的氢原子个数,可得氢原子数为4×1+6×2=16,则金刚烷的分子式是C10H16,C错误;
D.由于金刚烷的碳原子类型只有2种,则氢原子的类型也是2种,故它的一氯代物只有2种,D正确;
故答案选C。
9.D
【详解】A.无水CaCl2增重7.2 g,说明燃烧生成的水是7.2g,n(H)=×2=0.8mol,m(H)=0.8g,KOH浓溶液增重22.0 g,说明生成的CO2是22g,n(CO2)==0.5mol,m(C)=6g,剩余的是氧元素的质量,m(O)=10.0g-0.8g-6g=3.2g,n(O)=0.2mol,则该分子中碳、氢、氧原子的个数比是0.5mol:0.8mol:0.2mol=5:8:2,则有机物X的实验式是C5H8O2,由质谱图可知X的相对分子质量是100,则X的分子式是C5H8O2,A错误;
B.质谱图中质荷比最大值即为相对分子质量,由质谱图可知有机物X的相对分子质量是100,B错误;
C.有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,则分子中含有两种氢原子,又因为分子式是C5H8O2,且两种氢原子之比是3:1,所以X的结构简式为(CH3)2C(CHO)2,C错误;
D.有机物X含有两个醛基,还有三个碳原子,符合条件的同分异构体为CH3CH2CH(CHO)2、CH3CH(CHO)CH2CHO、CH(CH2CHO)2共3种,D正确;
答案选D。
10.A
【详解】A.有机物键线式中的每个节点为碳原子,每个碳原子形成4个共价键,则有机物X的分子式为,A正确;
B.有机物Y分子中含有羧基,可以和乙醇发生酯化反应,二者不能发生缩聚反应,B错误;
C.有机物Y分子中含有碳碳双键和碳氧双键,双键属于平面形结构,双键上的原子及与之直接相连的原子在同一平面上,且单键可以旋转,Y分子中所有原子可能在同一平面上,C错误;
D.1mol有机物Z中含有2mol酚羟基、1mol羧基、1mol酯基、1mol肽键,1mol酯基水解后可形成1mol酚羟基和1mol羧基,1mol肽键水解后可形成1mol羧基和1mol氨基,则1mol Z与足量溶液反应最多消耗6mol,D错误;
答案选A。
11.A
【详解】A.由题图可知,PPTA可由对苯二甲酸和对苯二胺发生缩聚反应生成,PPTA的结构简式正确,A正确;
B.PPTA可由对苯二甲酸和对苯二胺发生缩聚反应生成,B错误;
C.由题图可知,PPTA中存在酰胺基和氢键,不存在亲水基,难溶于水,C错误;
D.对苯二甲酸中苯环可以与氢气发生加成反应,而羧基不能与氢气加成,所以一定条件下,1mol对苯二甲酸最多可与3molH2发生加成反应,D错误;
故选A。
12.B
【详解】由逆合成法可知,二卤代烃水解可制备二元醇,烯烃加成可制备二卤代烃,则以2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,步骤为:①2-溴丙烷与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成丙烯;②丙烯与溴单质发生加成反应生成1,2-二溴丙烷;③1,2-二溴丙烷与NaOH水溶液共热发生取代反应生成1,2-丙二醇,故选B。
13.B
【详解】A.III的结构不对称,III的核磁共振氢谱显示有6种不同化学环境的氢原子,该分子中含有C、H、O三种元素且含有苯环,该分子不属于芳香烃,属于芳香族化合物,没有亲水基,只有憎水基,故不易溶于水,A错误;
B.III与足量的H2加成后产物的结构简式为:,两个环连接的碳原子为手性碳原子,共2个手性碳原子,B正确;
C.I中亚甲基具有甲烷结构特点,故所有原子不可能位于同一平面内,亚甲基上的碳原子、氧原子的价层电子对数均为4,则杂化方式均为sp3杂化,苯环上的碳原子杂化方式为sp2杂化,C错误;
D.II中含醇羟基,不含羧基和酚羟基,该物质无酸性,不能使紫色石蕊试液变红,不能与碳酸钠溶液反应,D错误;
故选B。
14.B
【详解】A.由结构图,可知奎宁是含有氧、氮、碳、氢元素的有机物,属于烃的衍生物,故A正确;
B.由结构图,可知奎宁分子中含有碳碳双键、碳氮双键,有两种不饱和键,故B错误;
C.由结构图,可知奎宁分子中含有两种含氧官能团,即羟基和醚键,故C正确;
D.由结构图,可知奎宁分子中含有甲基,故D正确;
故答案选B。
15.D
【分析】有机物A的分子式为C9H18O2,在酸性条件下A水解为B和C两种有机物,则有机物A为酯;B和C的相对分子质量相等,因此酸比醇少一个C原子,说明水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知C为C3H7COOH,E为C4H9COOH,二者互为同系物,故A正确;
B.由B的分析可知,B可能为CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2OH,有4种,故B正确;
C.D为醛,可发生氧化反应生成酸,也可被还原是醇,故C正确;
D.C可能为CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH,有2种,B能够氧化生成醛,说明B中含有-CH2OH结构,可能为CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3、CH3C(CH3)2CH2OH,有4种,共为2×4=8种,故D错误;
故答案选D。
16.(1) 球形冷凝管 冷凝回流有机物(或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜)
(2)将装置中的空气排尽(或排尽。除去氧气),防止(避免、不让)实验过程中Fe2+被氧化
(3) ② 检漏或检查是否漏水
(4) 2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O 升华
(5)测定所得固体的熔点
(6)50%
【详解】(1)根据装置图,仪器b为冷凝管,可以冷凝回流有机物(或乙醚、环戊二烯和二甲亚砜),故答案为:冷凝管;冷凝回流有机物;
(2)二茂铁中铁是+2价,易被空气中氧气氧化,步骤①中通入氮气排尽装置中空气,防止实验过程中亚铁离子被氧化,故答案为:排尽装置中空气,防止实验过程中亚铁离子被氧化;
(3)由题意可知三颈烧瓶中共加入液体110mL,三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的,所以选择250mL,故选②,仪器a为恒压漏斗,使用前需要检查是否滤液,故答案为:②;检漏;
(4)KOH、FeCl2、C5H6反应生成二茂铁[Fe(C5H5)2]和KCl的化学方程式为2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O;二茂铁有固体直接变成气体,然后冷凝收集,其操作名称为升华,故答案为:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O;升华;
(5)为了确证得到的是二茂铁,还需要进行的一项简单实验是测定所得固体的熔点;故答案为:测定所得固体的熔点;
(6)二茂铁的理论产量为××186g/mol=7.4g,则产率=×100%=50%;故答案为50%。
17. 排尽体系中的N2 AD D CxHyOzNm+O2xCO2+H2O+N2 吸收未反应的氧气,保证最终收集的气体为N2 ABD
【详解】(1)由于在实验中,需要测量生成物氮气的体积,以及CO2和水蒸气的质量,而空气中含有氮气、CO2和水蒸气,所以显通入氧气的目的是等排尽体系中的N2。
(2)氨基酸燃烧需要加热,剩余的氧气需要用铜来吸收,所以铜必需加热,即答案选AD。为保证进入E的气体全部是氮气,所以应该先加热D装置中的酒精灯。
(3)根据氨基酸的燃烧产物可写出反应的方程式,即CxHyOzNm+O2xCO2+H2O+N2
(4)铜网是用来吸收未反应的氧气,保证最终收集的气体为N2 。
(5)要计算有机物的分子式,则需要计算最简式,由于氨基酸的质量是已知的,所以不需要测量参加反应的氧气体积,答案选ABD。
18.(1)羟基和羧基
(2)
(3)CaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2
(4) 2,2,3-三甲基戊烷 5
(5)
(6)
(7)+Br2
(8)分子晶体
(9)原子晶体
【详解】(1)中含有的官能团为羟基和羧基。答案为:羟基和羧基;
(2)CH2=CH-CH3加聚产物为聚丙烯,结构简式是 。答案为: ;
(3)实验室用电石与水反应制乙炔,化学方程式:CaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2。答案为:CaC2+2H2OHC≡CH↑+Ca(OH)2;
(4)已知某烷烃的键线式为,则结构简式为 ,用系统命名法命名该烷烃:2,2,3-三甲基戊烷;该烷烃分子中含有5种氢原子,则在光照条件下与氯气反应,生成的一氯代烷最多有5种。答案为:2,2,3-三甲基戊烷;5;
(5)烯烃A是2-丁烯的一种同分异构体,它在催化剂作用下与氢气反应的产物不是正丁烷,则产物为异丁烷,则A的结构简式为。答案为:;
(6)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则其相当于乙烯分子中的4个H原子被4个-CH3取代,所以该烃的结构简式为 。答案为: ;
(7)2-甲基-1,3-丁二烯()与等物质的量的溴发生1,4-加成,则生成,化学方程式:+Br2。答案为:+Br2;
(8)SiI4:熔点为120.5℃,沸点为271.5℃,易水解,从熔、沸点的数据看,都比较低,则表明微粒间作用力小,此作用力应为分子间作用力,故为分子晶体。答案为:分子晶体;
(9)硼:熔点为2300℃;沸点为2550℃,硬度大,则表明微粒间的作用力应为共价键,故为原子晶体。答案为:原子晶体。
【点睛】进行有机物结构判断时,可使用“换元法”。
19.(1)46
(2)C2H6O
(3)C2H6O
(4) 3 1∶2∶3
(5)CH3CH2OH
【分析】根据质谱图可知,最大质荷比即为有机物A的相对分子质量;根据2.3g该有机物充分燃烧生成的二氧化碳、水的量判断有机物A中的碳元素、氢元素的物质的量、质量,再判断是否含有氧元素,计算出C、H、O元素的物质的量之比,最后确定A的实验式;结合核磁共振氢谱判断该有机物分子的结构简式,以此解题。
【详解】(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以有机物A的相对分子质量为46,故答案为:46;
(2)n(C)=n(CO2)=0.1mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1mol×12g mol-1=1.2g,氢原子的物质的量为:n(H)=×2=0.3mol,氢原子的质量为m(H)=0.3mol×1g mol-1=0.3g,该有机物中m(O)=2.3g-1.2g-0.3g=0.8g,氧元素的物质的量为n(O)==0.05mol,则n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1mol∶0.3mol∶0.05mol=2∶6∶1,所以A的实验式是:C2H6O,故答案为:C2H6O;
(3)因为实验式是C2H6O的有机物中,氢原子数已经达到饱和,所以其实验式即为分子式,即分子式为:C2H6O;
(4)根据核磁共振氢谱图可知,有机物A中有3种不同类型的氢原子,其个数之比是1∶2∶3;
(5)A的分子式为C2H6O,有如下两种可能的结构:CH3OCH3或CH3CH2OH;若为前者,则在核磁共振氢谱中应只有1个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱中应有3个峰,而且3个峰的面积之比是1∶2∶3,根据图二,CH3CH2OH符合题意,故答案为:CH3CH2OH。
答案第1页,共2页
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