人教版化学选修5 1-4研究有机化合物的一般步骤和方法2元素分析——相对分子质量的测定和分子结构的鉴定

第2课时元素分析——相对分子质量的测定和分子结构的鉴

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►►见学生用书P

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1．能够快速、微量、精确地测定相对分子质量的物理方法是()

A．质谱B．红外光谱

C．紫外光谱 D．核磁共振氢谱

答案 A

解析质谱用于测定相对分子质量，红外光谱用于测定分子中含有何种化学键或官能团，紫外光谱主要用于确定有机物中是否存在双键，或是否为共轭体系，核磁共振氢谱用于测定有机物有几种不同化学环境的氢原子及它们的数目。

2．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．核磁共振氢谱

答案 B

解析质谱法是近代发展起来的快速、微量、精确测定相对分子

质量的方法；紫外光谱法是用紫外分光光度法测定试样中某一组分的含量的方法；红外光谱是测定分子结构和化学键的方法；核磁共振氢谱是测定有机物分子中不同类型氢原子及其数目的一种方法。

3．在核磁共振氢谱中，只有一个吸收峰的物质是()

A．CH3CH2OH B．HCOOCH3

C．CH3COCH3D．CH2===CH—CH3

答案 C

解析核磁共振氢谱中只有一个吸收峰，说明该分子中的H原子都是等效的，只有1种H原子。CH3CH2OH的核磁共振氢谱中有3个峰，故A项错误；HCOOCH3的核磁共振氢谱中有2个峰，故B 项错误；CH3COCH3的核磁共振氢谱中有1个峰，故C项正确；CH2===CH—CH3的核磁共振氢谱中有3个峰，故D项错误。

4．二氟甲烷是性能优异的环保产品，它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品，用作空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂。试判断二氟甲烷的核磁共振氢谱共有多少个峰()

A．4B．3 C．2D．1

答案 D

解析二氟甲烷的结构中只有一种氢原子，故其核磁共振氢谱只有1个峰。

5．完全燃烧某可燃物2.3 g，只生成4.4 g二氧化碳和2.7 g水，则该可燃物的组成为()

A．一定属于烃

B．一定含碳、氢元素，可能含氧元素

C．一定含碳、氢、氧三种元素

D．所含元素大于三种

答案 C

解析生成的4.4 g二氧化碳中C元素的质量＝4.4 g×12/44＝1.2 g，生成的H元素的质量＝2.7 g×2/18＝0.3 g；C、H两种元素的质量之和＝1.2 g＋0.3 g＝1.5 g；因1.5 g＜2.3 g，且生成物中只有CO2与H2O，故可燃物中除含C、H元素外一定还含O元素。

6．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．CH3CH2CH2CH3B．(CH3)2CHCH3

C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2COOH

答案 C

解析根据核磁共振氢谱的定义，从图中可知有4种化学环境不同的氢原子。分析选项，A项中物质有2种化学环境不同的氢原子，B项中物质有2种化学环境不同的氢原子，C项中物质有4种化学环境不同的氢原子，D项中物质有3种化学环境不同的氢原子。

7．充分燃烧0.1 mol气态烃A，在标准状况下生成4.48 L CO2和5.4 g H2O，则烃A是()

A．C2H6B．C2H4

C．C2H2D．C4H6

答案 A

解析n(CO2)＝4.48 L

22.4 L·mol－1

＝0.2 mol，

n (H 2O)＝ 5.4 g 18 g·mol

－1＝0.3 mol ， n (烃A)∶n (C)∶n (H)＝0.1 mol ∶0.2 mol ∶0.6 mol ＝1∶2∶6。——— 课/ 堂/ 效/ 果·题/ 组/ 检/ 测 ——— 题组一 元素分析

1.验证某有机物属于烃，应完成的实验内容是( )

A ．只测定它的C 、H 比

B ．只要证明它完全燃烧后产物只有H 2O 和CO 2

C ．只测定其燃烧产物中H 2O 与CO 2的物质的量的比值

D ．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO 2和H 2O 的质量

答案 D

解析 当CO 2和H 2O 中m (C)＋m (H)＝m (有机物)时，说明有机物中不含氧元素。

题组二 分子式的确定

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为

2.59 g/L ，其分子式为( )

A ．C 2H 6

B ．

C 4H 10

C ．C 5H 8

D ．C 7H 8

答案 B

解析 先求最简式，N (C)∶N (H)＝2412∶51

＝2∶5，所以该烃的最简式为C 2H 5；再求摩尔质量，22.4 L/mol ×2.59 g/L ≈58 g/mol ，故该有机物的分子式为C 4H 10。

3．某有机物完全燃烧，生成CO 2和H 2O 。将12 g 该有机物完全燃烧的产物通过浓硫酸，浓硫酸质量增加14.4 g ，再通过碱石灰，碱石灰质量增加26.4 g 。则该有机物的分子式为( )

A ．C 4H 10

B ．

C 2H 6O

C．C3H8O D．C2H4O2

答案 C

解析由题意知，该有机物完全燃烧生成14.4 g H2O、26.4 g

CO2，则n(H2O)＝14.4 g

18 g/mol

＝0.8 mol，n(H)＝2n(H2O)＝2×0.8 mol

＝1.6 mol，n(C)＝n(CO2)＝26.4 g

44 g/mol

＝0.6 mol，则该有机物中n(O)

＝12 g－1.6 mol×1 g/mol－0.6 mol×12 g/mol

16 g/mol

＝0.2 mol。故

n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.6 mol∶1.6 mol∶0.2 mol＝3∶8∶1，只有C项符合题意。

4．(双选)某有机物的蒸气完全燃烧时，需要三倍于其体积的O2，产生二倍于其体积的CO2，则该有机物可能是(体积在同温同压下测定)()

A．C2H4B．C2H5OH

C．CH3CHO D．CH3COOH

答案AB

解析产生的CO2与耗氧量的体积比为2∶3，设该有机物为1 mol，则含2 mol 的C原子，完全燃烧时只能消耗2 mol的氧气，剩余的1 mol 氧气必须由氢原子消耗，所以氢原子为4 mol，即该有机物可以是A，从耗氧量相当的原则可知B也正确。

题组三研究有机物的一般步骤

5.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