高中化學(xué)-第一章 認(rèn)識有機(jī)化合物(課件+習(xí)題)(打包14套)[新人教版選修]51.zip,新人教版選修,高中化學(xué)-第一章,認(rèn)識有機(jī)化合物課件+習(xí)題打包14套[新人教版選修]51,高中化學(xué),第一章,認(rèn)識,有機(jī)化合物,課件,習(xí)題,打包,14,新人,選修,51
第一章 第四節(jié) 第2課時
一、選擇題
1. 驗證某有機(jī)物屬于烴,應(yīng)完成的實驗內(nèi)容應(yīng)是( )
A.只需測定分子中C、H原子個數(shù)之比
B. 只要證明其完全燃燒的產(chǎn)物只有H2O和CO2
C.只需測定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量之比
D. 測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量
解析:驗證某有機(jī)物屬于烴需證明該有機(jī)物只含有C、H兩種元素,選項D所述能滿足該要求。
答案:D
2. [2014·安徽馬鞍山月考]充分燃燒0.1 mol氣態(tài)烴A,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成4.48 L CO2和5.4 g H2O,則烴A是( )
A.C2H6 B.C2H4
C.C2H2 D.C4H6
解析:n(CO2)==0.2 mol
n(H2O)==0.3 mol
n(烴A)∶n(C)∶n(H)=0.1∶0.2∶0.6=1∶2∶6。
答案:A
3. 質(zhì)子核磁共振譜(PMR)是研究有機(jī)物結(jié)構(gòu)的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR譜中都給出了相應(yīng)的峰(信號)。峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的H原子數(shù)成正比,例如乙酸分子的PMR譜中有兩個信號峰,其強(qiáng)度比為3∶1?,F(xiàn)有某化學(xué)式為C3H6O2的有機(jī)物的PMR譜有三個峰,其強(qiáng)度比為3∶2∶1,則該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式不可能是( )
A.CH3CH2COOH B.CH3COOCH3
C.HCOOCH2CH3 D.CH3COCH2OH
解析:在PMR譜中,等性氫原子都給出了相應(yīng)的峰(信號),峰的強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)中的H原子數(shù)成正比。因此PMR譜有三個峰說明有三種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子,而且其個數(shù)比為3∶2∶1。
答案:B
4. 下列化合物的核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰的是( )
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:解題時應(yīng)先把有機(jī)物的名稱改寫成結(jié)構(gòu)簡式,再根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式確定核磁共振氫譜中出現(xiàn)幾組吸收峰。A的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)3CC(CH3)3,核磁共振氫譜中出現(xiàn)一組峰。B的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2CHCH(CH3)CH(CH3)2,核磁共振氫譜中出現(xiàn)四組峰。C的結(jié)構(gòu)簡式為
CH3CH2CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3,核磁共振氫譜中出現(xiàn)四組峰。D的結(jié)構(gòu)簡式為
(CH3)2CHCH2CH2CH(CH3)2,核磁共振氫譜中出現(xiàn)三組峰。
答案:D
5. 下列說法正確的是( )
A.某有機(jī)物燃燒只生成CO2和H2O,且二者物質(zhì)的量相等,則此有機(jī)物一定為CnH2n
B. 相同質(zhì)量的烴,完全燃燒,消耗O2越多,烴中含氫量越高
C.某氣態(tài)烴CxHy與足量O2恰好完全反應(yīng),如果反應(yīng)前后氣體體積不變(溫度>100 ℃),則y=2
D. 一種烴在足量的氧氣中燃燒,將產(chǎn)生的氣體通過濃H2SO4,與反應(yīng)前相比減少的體積就是生成的水蒸氣的體積
解析:有機(jī)物燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量相等,只能說明有機(jī)物的組成中碳?xì)湓觽€數(shù)之比為1∶2,不能確定有無氧元素,A項錯誤;消耗1 mol O2需要12 g C和4 g H,所以相同質(zhì)量的烴含碳量越高,完全燃燒消耗O2越少,B項正確;根據(jù)CxHy+(x+)O2→xCO2+H2O可得烴燃燒前后體積不變時1+(x+)=x+,故y=4,故C項錯誤;烴在足量的氧氣中燃燒并通過濃H2SO4,只能說產(chǎn)物的體積減少的部分是生成的水蒸氣的體積,故D項錯誤。
答案:B
6. 在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,其氫原子數(shù)之比為3∶2的化合物是( )
解析:因為在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,說明該有機(jī)物分子中處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子有兩種,且根據(jù)題意這兩種氫原子個數(shù)之比為3∶2,分析四個選項:A項中處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子有2種,其個數(shù)比為6∶2,不合題意;B項如圖所示:,氫原子有3種,其個數(shù)比為3∶1∶1,不合題意;C項如圖所示:,氫原子有3種,其個數(shù)比為6∶2∶8,不合題意;D項如圖所示:,氫原子有2種,其個數(shù)比為3∶2,符合題意。
答案:D
7. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下1 mol某烴完全燃燒時,生成89.6 L CO2,又知0.1 mol此烴能與標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L H2加成,則此烴的結(jié)構(gòu)簡式是( )
A.CH3CH2CH2CH3
B. CH3-C≡C-CH3
C.CH3CH2CH===CH2
D. CH2===CH-CH===CH-CH3
解析:由題意知:n(CO2)==4 mol,該烴含4個碳原子;由0.1 mol該烴可與0.2 mol H2加成可知結(jié)構(gòu)中有一個三鍵或兩個碳碳雙鍵可排除選項A、C,根據(jù)碳原子數(shù)排除D項。
答案:B
8. 取等質(zhì)量的A、B兩種烴完全燃燒,生成的CO2與消耗的O2的量相同,這兩種烴之間的關(guān)系正確的是( )
A.一定互為同分異構(gòu)體
B. 一定是同系物,有相同通式
C.實驗式相同
D. 只能是同種物質(zhì)
解析:由題干可知烴A和烴B的最簡式(實驗式)相同,可能是同系物,也可能是同分異構(gòu)體,題中A,B是兩種烴,故不可能是同種物質(zhì)。
答案:C
9. 燃燒0.1 mol某有機(jī)物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O,由此得出的結(jié)論不正確的是( )
A.該有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3-CH3
B. 該有機(jī)物中碳、氫元素原子數(shù)目之比為1∶3
C.該有機(jī)物分子中不可能含有雙鍵
D. 該有機(jī)物分子中可能含有氧原子
解析:n(有機(jī)物)∶n(CO2)∶n(H2O)=0.1 mol∶0.2 mol∶0.3 mol=1∶2∶3,所以n(有機(jī)物)∶n(C)∶n(H)=1∶2∶6,故有機(jī)物的分子式為C2H6Ox。
答案:A
10. [2014·北京海淀期中]下列物質(zhì)的核磁共振氫譜圖中,有5個吸收峰的是( )
解析:有幾個吸收峰說明有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。A項,分子中有2種氫原子;B項,分子中有5種氫原子;C項,分子中有4種氫原子;D項,分子中有4種氫原子。
答案:B
11. 下列四幅譜圖是結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH、CH3OCH3、CH3CH2CH2OH和CH3CHOHCH3的四種有機(jī)物的核磁共振氫譜(1H—NMR)。其中屬于CH3CH2CH2OH的1H—NMR譜圖的是( )
解析:CH3CH2CH2OH分子中含有四種類型的氫原子,應(yīng)該有4個吸收峰。
答案:A
12. 已知某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法不正確的是( )
. 由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵
. 由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同的氫原子
. 僅由核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)
. 若A的化學(xué)式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3—O—CH3
解析:根據(jù)紅外光譜圖可以看出,該有機(jī)物分子中含有C—H、C—O、O—H等化學(xué)鍵,A正確;核磁共振氫譜圖只能判斷出有機(jī)物分子中氫原子類型而無法知道氫原子總數(shù),B、C正確;因為A有三種類型氫原子,且個數(shù)比為2∶1∶3,故其結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為CH3CH2OH,D錯誤。
答案:D
二、非選擇題
13. 有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色黏稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實驗:
實驗步驟
解釋或?qū)嶒灲Y(jié)論
(1)稱取A 9.0 g,升溫使其汽化,測其密度是相同條件下H2的45倍
試通過計算填空:
(1)A的相對分子質(zhì)量為________
(2)將此9.0 g A在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g
(2)A的分子式為______
(3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
(3)用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團(tuán)是________
(4)A的核磁共振氫譜如下圖:
(4)A中含有________種氫原子
(5)綜上所述,A的結(jié)構(gòu)簡式為________
解析:(1)Mr(A)=D(H2)·Mr(H2)=45×2=90。
(2)由m(H2O)=5.4 g,m(CO2)=13.2 g,
知A中m(H)=0.6 g,m(C)=3.6 g,故A中還應(yīng)有O,m(O)=9.0 g-0.6 g-3.6 g=4.8 g。
則A中n(C)∶n(H)∶n(O)=∶∶=0.3∶0.6∶0.3=1∶2∶1,
故A的實驗式應(yīng)為CH2O。
又因A的相對分子質(zhì)量為90,
故A的分子式為C3H6O3。
(3)A能與NaHCO3反應(yīng)放出0.1 mol CO2,與Na反應(yīng)放出0.1 mol H2,故0.1 mol A中有0.1 mol-COOH和0.1 mol-OH。
(4)由核磁共振氫譜可知,A有4種氫原子。
(5)A的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)為。
答案:(1)90 (2)C3H6O3 (3)-COOH、-OH (4)4
(5)
14. 為測定某有機(jī)化合物A的結(jié)構(gòu),進(jìn)行如下實驗:
(1)將一定量的有機(jī)物A置于氧氣流中充分燃燒,實驗測得:生成5.4 g H2O和8.8 g CO2,消耗氧氣6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該物質(zhì)的實驗式是________。
(2)用質(zhì)譜儀測定該有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量,得到如圖所示的質(zhì)譜圖,則其相對分子質(zhì)量為________,該物質(zhì)的分子式是________。
(3)根據(jù)價鍵理論,預(yù)測A的可能結(jié)構(gòu)并寫出結(jié)構(gòu)簡式:________________________。
(4)核磁共振氫譜能對有機(jī)物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值(信號),根據(jù)峰值(信號)可以確定分子中氫原子的種類和數(shù)目。例如甲基氯甲基醚(Cl-CH2-O-CH3,有2種氫原子)的核磁共振氫譜如圖1所示:
經(jīng)測定,有機(jī)物A的核磁共振氫譜圖如圖2所示,則A的結(jié)構(gòu)簡式為______________。
解析:(1)根據(jù)題意有n(H2O)=0.3 mol,則有n(H)=0.6 mol; n(CO2)=0.2 mol, 則有n(C)=0.2 mol。根據(jù)氧原子守恒有n(O)=n(H2O)+2n(CO2)-2n(O2)=0.3 mol+2×0.2 mol-2×=0.1 mol,則N(C)∶N(H)∶N(O)=n(C)∶n(H)∶n(O)=2∶6∶1,其實驗式為C2H6O。(2)假設(shè)該有機(jī)物的分子式為(C2H6O)m,由質(zhì)譜圖知其相對分子質(zhì)量為46,則46m=46,即m=1,故其分子式為C2H6O。(3)由A的分子式C2H6O可知A為飽和化合物,推測其結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氫譜圖可知:A有3種不同類型的H原子,而CH3OCH3只有1種類型的H原子,故A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH。
答案:(1)C2H6O (2)46 C2H6O (3)CH3CH2OH、CH3-O-CH3 (4)CH3CH2OH
15. 有A、B兩種有機(jī)物,按要求回答下列問題:
(1)取有機(jī)物A 3.0 g,完全燃燒后生成3.6 g水和3.36 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),已知該有機(jī)物的蒸氣對氫氣的相對密度為30,求該有機(jī)物的分子式________。
(2)有機(jī)物B的分子式為C4H8O2,其紅外光譜圖如下,
試推測該有機(jī)物的可能結(jié)構(gòu):________________________________________________。
解析:(1)實驗式
C3H8O
相對分子質(zhì)量:Mr(A)=30×2=60
Mr[(C3H8O)n]=60,n=1,故分子式為:C3H8O。
(2)根據(jù)譜圖所示,該有機(jī)物有下列特征基團(tuán):不對稱-CH3、C===O、C-O-C,結(jié)合分子式C4H8O2可知,該有機(jī)物可能為酯或含羰基的醚。有如下幾種結(jié)構(gòu):
、CH3CH2COOCH3、
CH3COOCH2CH3。
答案:(1)C3H8O
(2)CH3COCH2OCH3、CH3CH2COOCH3、
CH3COOCH2CH3
16. 某鏈烴(CnHm)屬烷烴或烯烴或炔烴中的一種,若使一定量的該烴在足量氧氣中完全燃燒,生成x L CO2和1 L H2O(120 ℃,101 kPa)。試討論,根據(jù)x的不同取值范圍確定該烴所屬類型及分子中所含碳原子的數(shù)目。
x取值范圍
烴的類型
n值
(1)
(2)
(3)
解析:若該烴是烷烴CnH2n+2(n≥1),則有:
CnH2n+2+O2―→nCO2+(n+1)H2O(g)
n n+1
x L 1 L
n∶(n+1)=x∶1,解得n=
由于n必須是大于或等于1的正整數(shù),則x<1,x≥1-x,所以當(dāng)≤x<1時為烷烴,n=。
(2)若該烴是烯烴CnH2n(n≥2),則有:
CnH2n+O2―→nCO2+nH2O(g)
n n
x L 1 L
x=1,即當(dāng)x=1時為烯烴,n≥2。
(3)若該烴是炔烴CnH2n-2(n≥2),則有:
CnH2n-2+O2―→nCO2+(n-1)H2O(g)
n n-1
x L 1 L
n∶(n-1)=x∶1,解得n=
由于n必須是大于或等于2的正整數(shù),則x>1,≥2,所以當(dāng)1
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