届高考化学总复习 智能考点归类总结 有机化合物结构的测定含方法提示和解析范文Word文件下载.docx
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）O2xCO2+
H2O和
CxHyOz+（x+
）O2xCO2+
H2O，通过计算，求出x、y、z，求出分子式。
在计算过程中，抓住以下关键：
①气体的体积变化；
②气体的压强变化；
③气体的密度变化；
④混合气体的平均相对分子质量等，结合适当的方法，如平均值法、十字交叉法、讨论法等。
（4）余数法：
利用烃发相对分子质量除以12，得到的商数x和余数y，即是分子式CxHy。
二、有机物分子式确定的途径
三、有机物结构式的确定
已知有机物的分子式，判定分子的不饱和度及根据有机物的特殊性质，确定分子中所含有的官能团及其所处的位置。
Ⅳ.典型例题
例1.在通常情况下，某气态烃与氧气的混和气体的总体积为nL，电火花引燃充分燃烧后，将混和气体通过浓硫酸，恢复到原来温度和压强时，气体体积减少到
nL，则该烃可能是
A.甲烷B.乙烯C.丙烷D.丁炔
[解析]：
“充分燃烧”不能排除氧气过量这种情况，设该烃的分子式为CxHy，其与氧气的反应式如下：
CxHy+（x+
）O2xCO2+
H2O
设氧气过量的值为（0），由题意，
=
，得：
3x=4+y-3，讨论，①x=1，y-1，CH4符合
②x=2，y2，C2H2C2H4C2H6符合
③x=3，y5，C3H6C3H8符合
④x=4，y8，C4H8C4H10符合
答案选D。
例2.某液态有机物，在1.01×
105Pa大气压、170℃的条件下全部气化，占有体积57.9ml，在混入231.6ml纯氧气点燃后，恰好使它完全燃烧，生成等体积的CO2和H2O（气），当恢复到反应前状态时，燃烧后混和气体密度比原混和气体减小
，计算该有机物的分子式。
并指出：
当要确定该有机物的结构简式时，还要利用什么实验?
，这说明5体积混和气体恰好完全反应后，将生成6体积气态产物（密度比原混和气体减小
），设该有机物为CxHyOz，可写出如下的反应：
CxHyOz+（x+
x=
[生成等体积的CO2和H2O（气）]-------------①
x+
=6（密度比原混和气体减小
）---------------②
=4（当有机物为1体积时，氧气为4体积）------③
解得：
x=3y=6z=1
至此，只能认定它的分子式为C3H6O，不能确认它的结构;
如果要得知它的结构，可以将由银氨溶液（或新制氢氧化铜）反应，如能出现银镜（或红色），则说明它是丙醛，否则它是丙酮。
例3.A、B都是芳香族化合物，1摩尔A水解得到1摩尔B和1摩尔醋酸。
A、B的分子量都不超过200，完全燃烧都只生成CO2和H2O，且B分子中碳和氢元素总的质量百分含量为65.2%（即质量分数为0.652）。
A的溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。
（1）A、B的分子量之差为。
（2）1个B分子中应该有。
（3）A的分子式是。
（4）B可能的三种结构简式是、、。
[解析]A+H2OCH3COOH+B，设MA、MB分别为A、B的分子量，MA+18=60+MB，MA-MB=42，所以A、B分子量之差为42，B分子量不超过200-42=158，A显酸性，不能使FeCl3溶液显色，说明有羧基，因此B也有羧基，且有从A（醋酸酯）水解产生的羟基，推测B可能有3个氧原子，理由是：
A呈酸性，分子中应该有羧基，这个羧基被转移到B分子中来，其中就含有两个氧原子，再说A水解成醋酸和醇B，B中还应该有一个羟基，也含一个氧原子。
由题意B可能的分子量MB=
=138<
158合理（如果氧原子的个数超过3，则B分子量不再符合），由分子量为138且含有羧基和羟基，推得B为羟基苯甲酸。
答案：
（1）42
（2）3（3）C9H8O4
（4）
例4．质子核磁共振谱（PMR）是研究有机结构的有力手段之一，在所有研究的化合物中，每一结构中的等性氢原子在PMR中都给出了相应的峰值（信号）。
谱中峰的强度与结构中的等性H原子个数成正比。
例如乙醛的结构为CH3-CHO，在PMR中有两个信号，其强度之比为3：
1。
（1）结构简式为的有机物，在PMR谱中观察峰给出的强度之比为。
（2）某含氧有机物，它的相对分子质量为46.0，碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%，PMR谱中只有一个信号。
请写出其结构简式。
（3）实践中可根据PMR谱中观察到H原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。
如分子式为C3H6O2的链状有机物，有PMR谱上给出的稳定强度仅有四种，它们分别是①3：
3，②3：
2：
1，③3：
1：
1，④1：
1，请分别写出其对应的结构简式：
①②
③④
[解析]
（1）由CH3-CHO在PMR中有两个信号峰，其强度之比为3：
1，可知在CH3-CHO中H原子有两种情况，甲基上H与醛基上的H；
而强度之比为3：
1是H原子个数比3：
对于有机物，其结构是以中间虚线对称，有5种H原子，而每种H
原子个数都是2个，因此，在PMR谱中有5个信号峰，其强度之比为2：
2或1：
（2）由该有机物的相对分子质量和元素质量分数可计算得其分子式为C2H6O，在PMR谱中只有1个信号峰，即只有1种H原子，其结构只能是有2个甲基，所以其结构简式为CH3OCH3。
（3）根据分子的组成和PMR谱中信号峰之比。
①分子中2种不同氢原子，有2个甲基，其结构简式为CH3COOCH3。
②分子中3种不同氢原子，其结构简式为CH3CH2COOH。
③分子中4种不同氢原子，有1个甲基，其它三个氢为只含一个氢原子的基团，其结构简式为CH3CH（OH）CHO。
④分子中4种不同氢原子，没有甲基，有2个CH2结构，其结构简式为HOCH2CH2CHO。
[点评]本题以核磁共振谱（PMR）的形式，考查了同分异构体的知识，形式新颖，思维独特，结合了现代科技，其要点是根据几种信号峰即有几种不同位置的氢原子，这样把问题转化为我们所学习过的问题来解答。
Ⅴ.跟踪训练
一、选择题（下列各题只有一个答案合理符合题意）
1．右图是某有机物分子的比例模型，有关该物质的推断不正确的是
A．分子中可能含有羟基
B．分子中可能含有羧基
C．分子中可能含有氨基
D．该物质的化学式可能为C3H6O3
2．某有机化合物经过红外线光谱分析,在光谱中只出现一个甲基峰,一个羰基峰,一个羟基峰,则该有机物可能是
A．甲酸甲酯B．2-羟基丙醛C．乙酸D．羟基丙酮（CH3COCH2OH）
3．分子式C4H8O2的有机物与硫酸溶液共热可得有机物A和B。
将A氧化最终可得C，且B和C为同系物。
若C可发生银镜反应，则原有机物的结构简式为
A．HCOOCH2CH2CH3 B．CH3COOCH2CH3
C．CH3CH2COOCH3 D．HCOOCH（CH3）2
4．某有机物在密闭容器中充分燃烧，只生成二氧化碳和水，且反应前后压强不变（都在高于100℃的条件下测定），则下列物质中不可能的是
A.乙烯B.丙烯C.丙炔D.甲醛
5．1924年，我国药物学家陈克恢检验了麻黄素有平喘作用，于是从中药麻黄中提取麻黄素作为平喘药一度风靡世界，若将10g麻黄素完全燃烧，可得CO226.67g，H2O8.18g，同时测得麻黄素中含氮8.48%和它的实验式为CxHyNzOw，则麻黄素的分子式为
A.C10H15NOB.C20H30NOC.C10H15N2O3D.C20H30N2O
二、选择题（下列各题只有1个或2个答案合理符合题意）
6．将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量的石灰水中充分吸收，经过滤得到沉淀20g，滤液质量比原石灰水少5.8g，该有机物可能是
A、乙烯B、乙二醇C、乙醇D、甲酸甲酯
7．某有机物8.80g，完全燃烧后得二氧化碳22.0g，水10.8g。
该化合物的实验式是
A.C5H6OB.C5H12C.C5H12O2D.C5H12O
8．某有机物氧化产物甲、还原产物乙都能与Na反应产生H2，甲、乙在浓硫酸作用下加热可生成有机物丙，丙能发生银镜反应，则该有机物为
9．某组成为C3H5O2Cl的纯净的含氯有机物A与NaOH水溶液共热，产物酸化后可得到分子组成为C3H6O3的有机物B，在适当条件下，每两分子的B可相互发生酯化反应，生成1分子C，那么C的结构不可能是
A．CH3CHOHCOOCH（CH3）COOHB．CH3CHOHCOOCH2CH2COOH
10．燃烧某有机物只生成二氧化碳8.8克和水2.7克,下列说法中,正确的是
A.该有机物的最简式为C2H3B.该有机物分子中肯定不含有碳碳叁键
C.该有机物不可能含有氧元素D.该有机物不可能是丁醇
11．常温常压下，某气态烃和氧气的混和气体n升，完全燃烧后，通过浓硫酸后再恢复到原来的温度和压强时，得到
升的混和气体。
假设烃在燃烧后无剩余，且其碳元素全部转化为CO2，则该烃可能是
A.C2H4B.CH4C.C3H8D.C2H6
12．有甲、乙两种烃，它们的组成相同，都含90％的碳，甲对氢气的相对密度是20；
乙的相对分子质量是甲的3倍，甲在一定条件下能与足量的Cl2起加成反应，生成1，1，2，2－四氯丙烷，乙是苯的同系物，当它与Cl2发生取代反应时（取代苯环上的H原子），生成的一氯代物、二氯代物、三氯代物分别都只有一种，根据以上实验事实，判断下列推断正确的是
A、甲是丙炔B、乙是间三甲苯C、乙是丙苯D、乙是间甲乙苯
三、填空题（本题包括3小题）
13、某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的分子量为88.0，含C的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。
请写不能出其结构简式：
。
14、某二元醇A，含氧的质量分数为27.1%，其余是碳和氢。
A有如下图转化关系，在转化的过程中碳原子的连接方式可能会发生变化，A、B、C、D分子结构中都有4个甲基，且均为链状结构。
（已知有机物中同一个碳上连接两个羟基不稳定）
（1）A的相对分子质量是_________
（2）A和D的结构简式分别是________________和_______________________
（3）B转化为C的化学方程式是（用有机物的结构简式表示）：
15、A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。
已知：
A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%；
A只含有一种官能团，且每个碳原子上最多只连一个官能团：
A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。
请填空：
（1）A的分子式是，其结构简式是。
（2）写出A与乙酸反应的化学方程式：
（3）写出所有满足下列3个条件的A的同分异构体的结构简式。
①属直链化合物；
②与A具有相同的官能团；
③每个碳原子上最多只连一个官能团。
这些同分异构体的结构简式是。
四、填空题（本题包括2小题）
16、质子核磁共振谱（PMR）是研究有机物结构的重要方法之一。
在研究的化合物分子中：
所处环境完全相同的氢原子在PMR谱中出现同一种信号峰：
如（CH3）2CHCH2CH3在PMR谱中有四种信号峰。
又如CH3-CHBr=CHX存在着如下的两种不同空间结构：
因此CH3-CHBr=CHX的PMR谱上会出现氢原子的四种不同信号峰。
请填写下列空白：
（1）化学式为C3H6O2的物质：
在PMR谱上观察到下列两种情况下氢原子给出的信号峰：
第一种情况出现两个信号峰：
第二种情况出现三个信号峰：
由此可推断对应于这两种情况：
该有机物质结构式可能为：
第一种情况；
第二种情况。
（2）测定CH3CH=CHCl时：
能得到氢原子给出的信号峰6种：
由此可推断该有机物一定存在种不同的结构：
其结构式为：
、。
17、已知：
现有只含C、H、O的化合物A~F,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内.
（1）在化合物A~F中有酯的结构的化合物是（填字母代号）.
（2）把化合物A和F的结构简式分别填入下列方框中.
五、填空题（本题包括1小题）
18、标准状况下乙烷与某烃的混和气体1.344L与足量氧气混和点火爆炸后，将所得气体通入300mL0.40mol/L的氢氧化钠溶液中，将生成的CO2气体全部吸收。
把吸收CO2后的溶液在减压低温的条件下蒸干得固体7.60g（不含结晶水），求原混和气体的组成。
“有机化合物结构的测定”参考答案
1C2D3C4B5A6BC7D8C9B10D11BD12AB
提示：
5、分别从生成的CO2、H2O及题中给出的氮的百分含量，求出10克样品中C、H、O、N的质量，再据此求出C：
H：
N：
O=10：
15：
1
11、氧气有可能剩余，设剩余的氧气为（0）
CxHy+（x+
1x+
x
由题意：
得：
x=1+
-，如果不考虑题中指出的反应是混和气体这一事实，则在0的条件下可以讨论如下：
：
x=1时，y0，CH4符合
x=2时，y4，C2H4、C2H6符合
x=3时，y8，C3H8符合
由于题中给出的是当反应后得到的是混和气体，所以0，所以CH4、C2H6符合题意。
13、
14、
（1）118
（2）
、
（3）
15、
（1）C5H12O4
（2）C（CH2OH）4＋4CH3COOH
C（CH2OCCH3）4＋4H2O
（3）CH3
CH2OHHOCH2CH2
CH2OHHOCH2
CH2
CH2OH
16、
（1）第一种情况对应的结构简式为CH3COCH3：
第二种情况对应的结构简式为CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3。
（2）二
17、[提示]:
从题文所给信息,可以看出:
乙醇和乙酸起酯化反应后,其分子量增加了42,由C与D分子量之差,可以确定A中有两个羟基,并且不连在同一个C原子上.
（1）B、C、E、F（4分）
（2）
18、〖提示〗：
气体的物质的量为0.06mol,NaOH的总量为0.12mol,蒸干所得的7.60g固体是Na2CO3与NaHCO3的混和物,设两者的量分别为x、ymol,则根据钠元素守恒得：
2x+y=0.12------①,由物质质量关系得：
106x+84y=7.60-------②
【解一】：
气体的总量=
=0.06mol
氢氧化钠的量=0.3×
0.40=0.12mol
由于气体中有二碳烃（乙烷），所以生成的二氧化碳量肯定大于0.06mol，也就是说，最后得到的固体中决不可能还留有氢氧化钠;
又由于二氧化碳被碱液全部吸收，固体中只能是碳酸钠、碳酸氢钠或它们的混和物。
但由给出的氢氧化钠的总量不难得出：
如果生成的全是碳酸钠，其质量=106×
=6.36g
如果生成的全是碳酸氢钠，其质量=84×
0.12=10.08g
现得到的固体是7.60g，故它应是碳酸钠与碳酸氢钠的混和物。
设原0.06mol的气体中含有乙烷pmol，则另一种烃CnHm为（0.06-p）mol;
设反应后得到的固体中有碳酸钠xmol、碳酸氢钠ymol，由题意可列出以下关系式：
2x+y=0.12-------------①
x+y=2p+n（0.06-p）---------②
106x+84y=7.60---------------③
由①③解得：
x=y=0.04，将此值代入②中得：
n=
当n=1时，p=0.02
当n2时，此式无合理解
故原混和气体由甲烷和乙烷组成，其中甲烷占0.04mol（0.896L），乙烷占0.02摩（0.448L）
【解二】：
用极限法先求出7.60g固体的组成：
设其中的NaHCO3的物质的量为xmol，Na2CO3的物质的量为ymol，则有：
84x+106y=7.60
x+2y=0.4×
0.3
解之得：
x=y=0.04mol。
CO2的物质的量=x+y=0.08mol，设未知烃含m个碳原子，体积为VL，则有：
mV+2（1.344-V）=0.08×
22.4
讨论：
因为V>
0、m为正整数，故m只能是1，也就是未知烃是甲烷，混和气中各成分的体积分别是：
甲烷0.896L、C2H60.448L。
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