高中化学 142有机物分子式与分子结构的确定练习 新人教版选修5.docx

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高中化学142有机物分子式与分子结构的确定练习新人教版选修5

2019-2020年高中化学1.4.2有机物分子式与分子结构的确定练习新人教版选修5

1.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.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物

B.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量

C.燃烧法是研究确定有机物元素组成的有效方法之一

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

答案:

B

2.某烃中碳和氢的质量比是24∶5,该烃在标准状况下的密度是2.59g·L-1,其分子式为（　　）

A.C2H6B.C4H10

C.C5H8D.C7H8

解析:

=2∶5,得其实验式为C2H5,Mr=ρVm=2.59g·L-122.4L·mol-1≈58g·mol-1,（24+5）n=58,n=2,故其分子式为C4H10。

答案:

B

3.如图是一个核磁共振氢谱,请你观察图谱,分析其可能是下列物质中的（　　）

A.CH3CH2CH2CH3

B.（CH3）2CHCH3

C.CH3CH2CH2OH

D.CH3CH2COOH

解析:

由核磁共振氢谱的定义可知,从图中可知有4种化学环境不同的氢原子。

分析选项可得A项是2种,B项是2种,C项是4种,D项是3种。

答案:

C

4.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3∶1的有（　　）

①乙酸异丙酯[CH3COOCH（CH3）2]　②乙酸叔丁酯[CH3COOC（CH3）3]　③对二甲苯　④均三甲苯

A.①②B.②③C.②④D.③④

解析:

①有三种氢;②有两种氢,个数比为3∶1;③有两种氢,个数比为3∶2;④有两种氢,氢原子个数比为3∶1。

答案:

C

5.在核磁共振氢谱中出现两组峰,其氢原子个数之比为3∶2的化合物是（　　）

A.B.

C.D.

答案:

C

6.用核磁共振仪对分子式为C3H8O的有机物进行分析,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比是1∶1∶6,则该化合物的结构简式为（　　）

A.CH3—O—CH2—CH3

B.

C.CH3CH2CH2OH

D.C3H7OH

解析:

三个峰说明有三种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶1∶6,只有B项符合。

D项具体结构不明,可能是CH3CH2CH2OH,也可能是。

答案:

B

7.E（C5H5）2的结构如下图,其中氢原子的化学环境完全相同,早期人们错误地认为它的结构为。

现代用核磁共振法能够区分这两种结构。

在核磁共振氢谱中,错误的结构与正确的结构核磁共振氢谱的峰的数目分别为（　　）

A.5,5B.3,5C.5,1D.3,1

解析:

错误结构中有3种化学环境的氢原子,而正确结构中只有1种化学环境的氢原子。

答案:

D

8.下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是（　　）

A.2,2,3,3-四甲基丁烷

B.2,3,4-三甲基戊烷

C.3,4-二甲基己烷

D.2,5-二甲基己烷

解析:

写出题中各项分子的结构简式,分析有几种不同的H则有几组峰。

A项中有1种H;B项中有4种氢;C项中有4种;D项中有3种H。

答案:

D

9.化合物A的相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。

A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如图。

下列关于A的说法中不正确的是（　　）

A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应

B.A在一定条件下可与3molH2发生加成反应

C.符合题中A分子结构特征的有机物有1种

D.与A属于同类化合物的同分异构体只有2种

解析:

苯环上只有一个取代基,则苯环上有三种氢原子,苯基（C6H5—）的相对分子质量是77,则取代基的相对分子质量是59,对照核磁共振氢谱可知:

取代基上的氢原子是等效的,对照红外光谱可判断化合物A的结构简式是,故A、B、C项均正确。

与化合物A同类的同分异构体有5种,故D项错误。

答案:

D

10.取8g某有机物A（相对分子质量为32）在氧气中完全燃烧,生成物中只有11gCO2和9gH2O,则A中一定含有　　　　　元素,其分子式是　　　　　,其化学名称为　　　　　,写出此物质在空气中燃烧的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

解析:

8g该有机物中含碳、氢元素的质量:

m（C）=m（CO2）=11g=3g

m（H）=m（H2O）=9g=1g

m（C）+m（H）=3g+1g=4g<8g。

A中还含有氧元素。

8gA中含有氧元素的质量为m（O）=m（总）-m（C）-m（H）=8g-3g-1g=4g

A中各元素原子数目之比为

N（C）∶N（H）∶N（O）==1∶4∶1

A的实验式是CH4O。

设A分子中含有n个CH4O,则

n==1

A的分子式为CH4O,名称是甲醇。

甲醇在空气中燃烧的化学方程式为

2CH3OH+3O22CO2+4H2O。

答案:

C、H、O　CH4O　甲醇　2CH3OH+3O22CO2+4H2O

11.为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:

第一步,分子式的确定。

（1）将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:

生成5.4gH2O和8.8gCO2,消耗氧气6.72L（标准状况下）,则该物质中各元素的原子个数比是　　　　　　　　　　。

（2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为　　　　　,该物质的分子式是　　　　　　　。

（3）根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

第二步,结构简式的确定。

（4）核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值（信号）,根据峰值（信号）可以确定分子中氢原子的种类和数目。

例如:

甲基氯甲基醚（Cl—CH2—O—CH3）有两种氢原子如图②。

经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为　　　　　　　　。

解析:

（1）据题意有:

n（H2O）=0.3mol,则有n（H）=0.6mol;n（CO2）=0.2mol,则有n（C）=0.2mol。

据氧原子守恒有n（O）=n（H2O）+2n（CO2）-2n（O2）=0.3mol+20.2mol-2=0.1mol,则该物质分子中各元素原子个数比n（C）∶n（H）∶n（O）=2∶6∶1。

（2）据

（1）可知该有机物的实验式为C2H6O,假设该有机物的分子式为（C2H6O）m,由质谱图知其相对分子质量为46,则46m=46,即m=1,故其分子式为C2H6O。

（3）由A的分子式为C2H6O可知A为饱和化合物,可推测其结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。

（4）分析A的核磁共振氢谱图可知:

A有三种不同化学环境的氢原子,CH3OCH3只有一种化学环境的氢原子,故A的结构简式为CH3CH2OH。

答案:

（1）n（C）∶n（H）∶n（O）=2∶6∶1

（2）46　C2H6O

（3）CH3CH2OH,CH3—O—CH3

（4）CH3CH2OH

12.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A9.0g,升温使其气化,测得其密度是相同条件下H2的45倍

（1）A的相对分子质量为　　　。

（2）将此9.0gA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5.4g和13.2g

（2）A的分子式为　　　　　　　 

（3）另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2（标准状况）,若与足量金属钠反应则生成2.24LH2（标准状况）

（3）用结构简式表示A中含有的官能团:

　　　　　　、　　　　　 

（4）A的核磁共振氢谱如图:

（4）A中含有　　　种不同化学环境的氢原子 

（5）综上所述,A的结构简式为　　　　　　 

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452=90。

（2）9.0gA的物质的量为0.1mol,燃烧产物是水5.4g和二氧化碳13.2g,说明0.1molA燃烧生成0.3molH2O和0.3molCO2,即0.1molA中含有0.6molH、0.3molC,n（O）=

=0.3mol,所以A的最简式为CH2O,设分子式为（CH2O）n,则30n=90,n=3,故分子式为C3H6O3。

（3）0.1molA跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2（标准状况）,若与足量金属钠反应则生成2.24LH2（标准状况）,说明一分子中含有一个—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,且个数比为1∶1∶1∶3。

（5）综上所述,A的结构简式为。

答案:

（1）90　

（2）C3H6O3　（3）—COOH　—OH

（4）4　（5）

2019-2020年高中化学1.4《氧化还原反应方程式的配平》学案旧人教版必修2

【学习目的】

巩固氧化还原反应方程式的配平方法及技巧

【学习重点】

方程式的配平

【学习内容】

【练习】判断下列方程式的正误，若错则指出错在何处并改正。

⑴Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+（）

⑵2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+12H2O+7O2↑+2MnSO4（）

⑶Na+H2O=NaOH+H2↑（）

一、氧化还原方程式的配平

1．配平三原则

⑴即电子转移数目相等。

⑵即反应前后原子种类和数目相等。

⑶即反应前后电荷总数相等。

2．配平步骤

⑴即标出参与氧化还原反应的元素的化合价。

⑵即列出元素化合价的变化。

⑶即使化合价升降总数相等。

⑷即用观察法配平其它物质的系数。

⑸即根据配平三原则进行检验。

〖例1〗铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe3+离子。

⑴配平制取铁酸钠的化学方程式：

Fe（NO3）3+NaOH+Cl2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O

反应中元素被氧化,转移电子总数为。

⑵铁酸钠之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是。

二、新情景氧化还原方程式的书写技巧

　⑴依据题设信息，判断出反应物、生成物。

根据元素化合价升降规律，合理写出反应物或生成物的化学式，或从已给物质中找出反应物、生成物的化学式。

⑵配平反应方程式，并补全缺项物质的化学式。

⑶从反应物、生成物的性质检查方程式是否正确。

【例2】为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上向含硫的燃料中加入生石灰后混合使用，这种方法称为“钙基固硫”，则燃料燃烧过程中的“固硫”反应为

A.CaO+2S=2CaS+O2B.S+O2=SO2C.CaO+SO2=CaSO3D.2CaSO3+O2=2CaSO4

三、常见题型：

⑴有机物参与的反应

【例3】C2H4+KMnO4+H2O——C2H6O2+MnO2+KOH

⑵缺项配平

【例4】Pt+HNO3+HCl——H2PtCl6+NO↑+

⑶含有未知数的配平

【例5】Na2Sx+NaClO+NaOH——Na2SO4+NaCl+H2O

【巩固练习】

1．配平下列反应的化学反应方程式：

⑴H2C2O4+KMnO4+H2SO4——CO2+K2SO4+MnSO4+H2O

⑵Cu2S+HNO3——Cu（NO3）2+H2SO4+NO↑+H2O

⑶KClO3+HCl——KCl+Cl2↑+H2O

⑷Cl2+KOH——KCl+KClO3+H2O

⑸P+CuSO4+H2O——Cu3P+H3PO4+H2SO4

⑹H2PO2-+Ag++H2O——H3PO4+Ag↓+H2↑

2．选择相关的一组物质完成并配平下列氧化还原反应

Cu+——Cu（NO3）2++H2O

A浓HNO3与NOB浓HNO3与NO2C稀HNO3与NO2D稀HNO3与NO

3．已知反应：

aR2O72-+xM2++14H+——bR3++xM3++cH2O，则计量数x的值是（）

A3B4C5D6

4．高氯酸铵（NH4CIO4）在强热的条件下分解，生成氮气、氧气、氯化氢和水，反应中生成的还原产物和氧化产物的物质的量之比为。

其反应方程式为：

。

5．已知2.1克KOH和1.6克硫粉混合后加热，恰好相互完全反应，其反应式为：

KOH+bS=cK2Sx+dK2S2O3+eH2O则x值为。

6．磁性材料Fe3O4可由FeSO4分解得到，试写出其反应的化学方程式：

7．在氯酸钾的分解反应里，二氧化锰的催化问题到目前还没有肯定的解释。

鉴于制得得氧气中有氯气的气味，生成的氯化钾又略显紫红色，认为反应过程如下：

Ⅰ.2KClO3+2MnO22A+B↑+C↑Ⅱ.2AD+MnO2+C↑

Ⅲ.B+D2KCl++C↑

⑴反应Ⅰ中氧化产物是（填化学式）

⑵反应Ⅲ的化学方程式是：

⑶按上述反应过程，若制取1.5mol氧气，总共有mol电子发生转移。