
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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修3
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这是一份第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修3,共21页。
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法测试题
一、选择题
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.聚丙烯的结构简式:
B.羟基的电子式:
C.乙炔的实验式:
D.乙醇的核磁共振氢谱:
2.环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等,离子液体研究团队近期报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程,如图所示。已知:①环氧乙烷的分子式为,②的结构式为,③在化学反应中,催化剂参与化学反应,反应前后质量和化学性质不变。下列说法错误的是
A.是反应的催化剂 B.反应过程存在极性键的断裂和形成
C.反应过程中有4种中间体 D.总反应属于加成反应
3.下列化学式可以代表某一种确定物质的是
A. B. C. D.
4.下列有关化学用语表示正确的是
A.CCl4的电子式为
B.乙醚的结构简式为CH3OCH3
C.苯甲醇和邻甲基苯酚互为同分异构体
D.口罩“熔喷层”原料中聚丙烯的结构简式:
5.某有机物的结构简式如图,该有机物中不存在的官能团是
A.酯基 B.碳碳双键 C.羧基 D.羟基
6.新冠神药Molnupiravir,这是全球首个获批用于治疗成人轻度至中度COVID—19的口服抗病毒药物,其结构简式如图,下列有关该化合物说法不正确的是
A.分子中的所有碳原子不可能在同一平面上
B.可发生取代反应、加成反应和消去反应
C.1mol该化合物最多与2molNaOH反应
D.分子中含有4个手性碳原子
7.下列化合物的核磁共振谱图中出现两组不同特征峰的是
A. B. C. D.
8.下列各有机物核磁共振氢谱图显示有两个吸收峰,且峰的面积比不是3:1的是
A.甲酸甲酯 B.2-甲基丙烯
C. D.1,3,5-三甲基苯
9.乙酸乙酯与H218O在硫酸作用下,发生下列水解反应:+H218O+CH3CH2-OH,可利用实验方法测定有机物组成、结构和研究化学反应机理。下列有关说法正确的是
A.利用李比希燃烧法可以测定乙醇的分子式为C2H6O
B.乙酸乙酯和乙醇的核磁共振氢谱均有3个峰,无法鉴别二者
C.利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇的结构
D.运用同位素示踪法可判断乙酸乙酯水解时断裂的C-O的位置
10.常温下,某脂肪烃存在多种同分异构体,0.1mol该同分异构体混合物中含有5.8NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数)。完全燃烧ag该脂肪经,生成3.08gCO2和1.44gH2O,下列说法不正确的是
A.该脂肪烃属于烷烃,其分子式为C7H16
B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有4种
C.该脂肪烃的同分异构体中沸点最低的物质的键线式如图
D.该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的共4种
11.下列说法正确的是
A.红外光谱仪可确定物质中是否含有 C、H、O、N、S、Cl、Br 等元素
B.确定物质中含有哪些金属元素可用原子吸收光谱
C.焰色反应可以检验所有金属元素的存在
D.12C 可用于考古断代,推算出文物的年代
12.某烃分子中同时存在这四种基团:、、、,则该烃最少含有的碳原子数应是
A.6 B.7 C.8 D.9
13.下列说法中错误的是
A.红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机物的结构分析
B.中含有的4种官能团
C.与Br2按物质的量之比1:1发生加成反应,产物有5种
D.2,5-二甲基己烷的核磁共振氢谱中出现了三组峰
14.下列说法不正确的是
A.与互为同素异形体
B.乙醛和环氧乙烷()互为同分异构体
C.水杨酸和阿司匹林互为同系物
D.与互为同位素
15.与HCl可发生反应①和②:
①
②
其能量与反应进程如图所示。下列说法不正确的是 。
A.①、②的反应类型相同
B.反应②比①放出的热量多
C.与互为同分异构体
D.第Ⅰ步是化学键断裂的过程,第Ⅱ步是化学键生成的过程
二、填空题
16.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0.1mol CO2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,得到如图二所示图谱,图中三个峰的面积之比是1:2:3。
④用红外光谱仪处理该化合物,得到如图三所示图谱。
试回答下列问题:
(1)有机物A的相对分子质量是_____。
(2)有机物A的实验式是_____。
(3)有机物A的分子式是_____。
(4)有机物A的结构简式是_____。
17.对下列有机物进行分类,并把正确答案的序号填写在题中的横线上。
① ②CH3CH2OH③ ④ ⑤⑥CH3OCH3⑦ ⑧ ⑨
(1)芳香烃:___;(2))醇:___;(3)酚___;(4)卤代烃:___;(5)酯:___;(6)醛:___;(7)酮:___;(8)羧酸:___;(9)醚:___。
18.化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余为氧,质谱法分析得知A的相对分子质量为150,现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法:
方法一:核磁共振仪可以测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰,其面积之比为3∶2∶1,如图1所示,现测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如图2所示。
已知:A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题:
(1)A的分子式为:_______;
(2)A的结构简式为:_______;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中两种结构简式:
①分子中不含甲基的芳香酸:_______;
②含羟基且苯环上只有两个取代基的芳香醛:_______。
19.下表是A、B、C、D四种有机物的有关信息:
A
B
C
D
①分子模型:
②相对分子质量为28
①分子模型:
②相对分子质量为108
①分子模型:
②相对分子质量为104
①由、、三种元素组成
②相对分子质量为141
(1)表中A的分子模型叫_______模型,B的分子模型叫_______模型。
(2)A使溴的四氯化碳溶液褪色的化学方程式为_______。
(3)写出一种与A互为同系物,且核磁共振氢谱图中信号峰个数与A的信号峰个数相同的有机物的结构简式:_______。
(4)B的名称为_______;该分子中最多有_______个原子可能共面。
(5)B的同系物M(相对分子质量为122),可由C转化得到,写出该反应的化学方程式:_______。
(6)D的分子式为_______,若D分子中含有2个甲基,则D的结构(不考虑立体异构)有_______种。
20.在F()的同分异构体中,同时满足下列条件的有_______种(不考虑立体异构)。
a.含一个苯环和两个甲基
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.既能发生银镜反应,又能发生水解反应
上述同分异构体中,经水解反应后,其中含苯环的产物酸化后的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为3∶1∶1的原同分异构体的结构简式为_______(任填两种)。
三、计算题
21.三聚氰胺最早被李比希于1834年合成,它有毒,不可用于食品加工或食品添加剂。经李比希法分析得知,三聚氰胺分子中,氮元素的含量高达66.67%,氢元素的质量分数为4.76%,其余为碳元素。它的相对分子质量大于100,但小于150。试回答下列问题:
(1)分子式中原子个数比N(C)∶N(H)∶N(N)=_____________。
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为_____________,理由是(写出计算式)_____________。
(3)三聚氰胺的分子式为_____________。
(4)若核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰,红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环。则三聚氰胺的结构简式为______。
四、元素或物质推断题
22.(1)下列物质中互为同分异构体的有_______,互为同系物的是________。
A.CH3CH2CH2CHO与 B.与
C.与 D.与
E.与 F.戊烯和环戊烷
(2)0.2mol 某烃A在氧气中充分燃烧后,生成化合物B、C 各1.2mol。试回答:
①烃A 的分子式为__________________;
②烃A 不能使溴水褪色,但在一定条件下能与氯气发生取代反应,其一氯代物只有一种,则烃A 的结构简式为______________________。
五、实验题
23.有机物M(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)具有令人愉悦的牛奶香气,主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M的分子组成和结构,具体实验过程如下:
步骤一:将粗品用蒸馏法进行纯化。
(1)如图1所示,仪器a的名称是_______,图中虚线框内应选用右侧的_______(填“仪器x”或“仪器y”)。
步骤二:确定M的实验式和分子式。
(2)利用元素分析仪测得有机物M中碳的质量分数为54.5%,氢的质量分数为9.1%。
①M的实验式为_______。
②已知M的密度是同温同压下CO2密度的2倍,则M的分子式为_______。
步骤三:确定M的结构简式。
(3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。
①M中官能团的名称为_______,M的结构简式为_______(填键线式)。
②写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式:_______。
【参考答案】
一、选择题
1.B
解析:A.丙烯的结构简式为CH3-CH=CH2,发生加聚反应生成聚丙烯,则聚丙烯的结构简式为,A项错误;
B.羟基的结构式为-OH,O原子最外层电子数为6,则羟基的电子式为,B项正确;
C.乙炔的分子式为C2H2,则乙炔的实验式(最简式)为CH,C项错误;
D.乙醇的结构简式为,乙醇分子中的等效氢原子有3种,则核磁共振氢谱有三组吸收峰,且氢原子的比值为3:2:1,则核磁共振氢谱吸收峰的峰面积比值为3:2:1,D项错误;
答案选B。
2.C
解析:A.由图示转化关系可知,是反应的催化剂,A正确;
B.由图示转化关系可知,反应过程存在C-Br键的断裂和N-Br键的形成,即存在极性键的断裂和形成,B正确;
C.由图示可知,反应过程中只有3种中间体,C错误;
D.由反应历程可知,总反应为环氧乙烷衍生物与二氧化碳发生加成反应生成环状碳酸酯,D正确;
答案选C。
3.A
解析:A.C3H8只能表示为丙烷,不存在同分异构体,所以C3H8能只表示一种物质,A正确;
B.C4H10可以表示正丁烷或异丁烷,存在同分异构体,B错误;
C.C2H6O可以表示乙醇或二甲醚,存在同分异构体,C错误;
D.C3H7Cl可以表示可以1-氯丙烷或2-氯丙烷,存在同分异构体,D错误;
答案选A。
4.C
解析:A.四氯化碳的电子式:,故A错误;
B.乙醚的结构简式为CH3CH2OCH2CH3,故B错误;
C.苯甲醇和邻甲基苯酚,两者分子式相同而结构不同,互为同分异构体,故C正确;
D.聚丙烯的结构简式:,故D错误;
故选:C。
5.C
解析:该有机物含有醇羟基、酯基、碳碳双键,不含羧基;
故选C。
6.C
解析:A.分子中含类似于四面体的支链,分子中的所有碳原子不可能在同一平面上,A正确;
B.分子中含有羟基、羰基、酯基、碳碳双键,可发生取代反应、加成反应和消去反应,B正确;
C.该有机物结构中有一个酯基和两个酰胺基,所以最多能与反应,C错误;
D.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,根据图知,该分子中有4个手性碳原子,D正确;
故选C。
7.D
解析:A.分子中只含有一种氢原子,核磁共振氢谱图中应出现一种峰值,故A错误;
B.分子中含有三种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱图中出现三种峰值,故B错误;
C.分子中含有三种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱图中出现三种峰值,故C错误;
D.分子中含有两种不同环境的氢原子,核磁共振氢谱图中出现两种峰值,故D正确;
故选D。
8.C
【分析】若核磁共振氢谱图显示有两个吸收峰,且峰的面积为3:1,则该物质中有两种环境的氢原子,且两种环境的氢原子的个数比为3:1。
解析:A.甲酸甲酯的结构简式为CH3OOCH,有两种环境的氢原子,且个数比为3:1,故A不符合题意;
B.2-甲基丙烯为,有两种环境的氢原子,且个数比为6:2,即3:1,故B不符合题意;
C.该物质结构高度对称,有两种环境的氢原子,苯环上4个为一种,取代基上6个为一种,个数比为6:4=3:2,故C符合题意;
D.1,3,5-三甲基苯为,苯环上3个为一种氢原子,取代基上9个为一种氢原子,共两种,个数比为9:3,即3:1,故D不符合题意;
综上所述答案为C。
9.D
解析:A.李比希燃烧法是将准确称量的样品置于一燃烧管中,经红热的氧化铜氧化后,再将其彻底燃烧成二氧化碳和水,用纯的氧气流把它们分别赶入烧碱石棉剂(附在石棉上粉碎的氢氧化钠)及高氯酸镁的吸收管内,这两个吸收管增加的质量分别表示生成的二氧化碳和水的质量,由此即可计算样品中的碳、氢、氧的含量,从而确定有机物中C、H、O个数的最简整数比,故利用李比希燃烧法可以测定乙醇的实验式为C2H6O,不能确定分子式,A错误;
B.乙酸乙酯()含3种等效氢,核磁共振氢谱会出现3组峰,峰面积比为3:3:2,乙醇(CH3CH2-OH)含3种等效氢,核磁共振氢谱会出现3组峰,峰面积比为3:2:1,二者的核磁共振氢谱均有3个峰,但峰面积比不同,可以鉴别二者,B错误;
C.利用金属钠与无水乙醇反应的定量关系可确定乙醇分子中-OH的个数,不能确定乙醇的结构,C错误;
D.利用18O标记水分子为CH3CO18OCH2CH3,可根据检测水解产物中乙酸有放射性或乙醇有放射性来确定C-O键的断裂位置,D正确;
答案选D。
10.B
解析:A.完全燃烧ag 某脂肪烃,生成3.08g CO2和1.44gH2O,二氧化碳的物质的量是=0.07mol,水的物质的量是=0.08mol,C:H=7:16,根据烃的饱和性,该脂肪烃的分子式为C7H16,因此属于烷烃,A正确;
B.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种:,B错误;
C.该脂肪烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,支键最多,C正确;
D.该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的有4种:,D正确;
故选B。
11.B
解析:A.红外光谱仪是利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性,进行分子结构和化学组成分析的仪器,用红外光谱仪可以确定物质中是否存在某些有机原子基团,不能确定有什么元素,A错误;
B.不同金属元素的原子吸收光谱不同,所以能用原子吸收光谱确定物质中含有哪些金属元素,B正确;
C.不是所有的金属元素都有焰色反应,C错误;
D.14C可用于考古断代,推算出文物的年代,D错误;
故选B。
12.C
解析:最少含碳数就是把这四种基团各一个连起来,不足的部分用甲基补上。如此连了三个基团,还需加一个甲基,连上后还需加两个甲基,连上后还需加一个甲基,连上后碳原子饱和;故该烃把这四种基团各一个连起来后,最少还需加4个甲基,该烃最少有8个碳原子。故答案选择C。
13.B
解析:A. 红外光谱仪用于测定有机物的官能团,核磁共振氢谱用于测定有机物中不同环境氢原子种类及数目,二者都可用于有机物的结构分析,选项A正确;
B. 根据有机物结构简式可知,该有机物含有碳碳双键、羰基、氯原子、醚键和羧基,共5种官能团,选项B错误;
C. 与Br2按物质的量之比1:1发生加成反应,产物有、、、、共5种,选项C正确;
D. 2,5-二甲基己烷的结构简式为(CH3)2CH(CH2)2CH(CH3)2,该有机物结构对称,共含3种不同环境的氢原子,因此核磁共振氢谱出现三个峰,选项D正确;
答案选B。
14.C
解析:A.与是由同种元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体,故A正确;
B.乙醛和环氧乙烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.水杨酸为,阿司匹林为,两者所含官能团种类不同,不属于同系物,故C错误;
D.与均为C原子,且质量数不同,互为同位素,故D正确;
故选:C。
15.D
解析:A.反应①②均是加成反应,描述正确,不符题意;
B.根据能量关系图可以看到,反应②生成物能量更低,故反应放热更多,描述正确,不符题意;
C.两个反应的产物分子式相同,Cl原子所在碳原子位置不同,是同分异构体,描述正确,不符题意;
D.第一步是反应物反应至中间产物,第二步是中间产物再反应至最终产物,两步中均有完整的断键吸热和成键放热的过程,选项描述错误,符合题意;
综上,本题选D。
二、填空题
16.C2H6O C2H6O CH3CH2OH
解析:(1)在A的质谱图中,最大质荷比为46,所以其相对分子质量也是46,故答案为:46;
(2)2.3 g该有机物中,n(C)=n(CO2)=0.1 mol,含有的碳原子的质量为m(C)=0.1 mol×12 g•mol﹣1=1.2 g,氢原子的物质的量为:n(H)=×2=0.3 mol,氢原子的质量为m(H)=0.3 mol×1g•mol﹣1=0.3 g,该有机物中m(O)=2.3 g﹣1.2 g﹣0.3 g=0.8 g,氧元素的物质的量为n(O)==0.05 mol,则n(C):n(H):n(O)=0.1 mol:0.3 mol:0.05 mol=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,
故答案为:C2H6O;
(4)A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,显然CH3CH2OH符合题意,所以A为乙醇,故答案为:CH3CH2OH。
17. ① ② ③ ⑦ ⑧ ⑨ ④ ⑤ ⑥
解析:①是含苯环的烃,属于芳香烃;②CH3CH2OH属于醇;③的羟基与苯环直接相连,属于酚;④含羰基,属于酮;⑤含羧基,属于羧酸;⑥CH3OCH3含醚键,属于醚;⑦中卤素原子取代了氢原子,除卤素外只含C、H,属于卤代烃;⑧含酯基,属于酯;⑨含醛基,属于醛;故答案为:①;②;③;⑦;⑧;⑨;④;⑤;⑥。
18.(1)C9H10O2
(2)C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3
(3) C6H5CH2CH2COOH HOC6H4CH2CH2CHO
解析:(1)有机物A中C原子个数N(C)==9,
有机物A中H原子个数N(H)= =10,
有机物A中O原子个数N(O)= =2,
所以有机物A的分子式为C9H10O2,故答案为:C9H10O2;
(2)由A分子的红外光谱知,含有C6H5C﹣基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,H原子个数分别为1个、2个、2个。由A的核磁共振氢谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个。由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及其它基团,所以符合条件的有机物A结构简式为:C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3,故答案为:C6H5COOCH2CH3或C6H5CH2OOCCH3或C6H5CH2COOCH3或C6H5COCH2OCH3;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,①分子中不含甲基的芳香酸为:C6H5CH2CH2COOH,②含羟基且苯环上只有两个取代基的芳香醛为HOC6H4CH2CH2CHO,故答案为:C6H5CH2CH2COOH;HOC6H4CH2CH2CHO。
19. 比例 球棍 苯甲醇 14 +H2O 11
【分析】A的分子模型为,相对分子质量为28,A为乙烯;B的分子模型为,相对分子质量为108,则B为;C的分子模型为,相对分子质量为104,则C为;D由C、H、Cl三种元素组成,且相对分子质量为141,Cl元素的相对原子质量为35.5,可推测该有机物中含有2个Cl,根据烷烃分子式通式,假设D的分子式为CnH2nCl2,则有12n+2n+35.5×2=141,解得n=5,所以D的分子式为。
解析:(1)表中A的分子模型是比例模型;B的分子模型是球棍模型;
(2)乙烯和溴水发生加成反应使溴水褪色,化学方程式为:;
(3)与A互为同系物,且核磁共振氢谱图中信号峰个数与A的信号峰个数相同,即含有1种环境的H原子,则该有机物的结构简式为;
(4)B为,其名称为苯甲醇;苯环上所有的原子共面,-CH2OH中的C取代了苯环上的H原子,有12个原子一定共面,-CH2OH中最多有2个原子和C原子共面,所以该分子中最多有14个原子可能共面;
(5)B的同系物M(相对分子质量为122),M的相对分子质量比B的相对分子质量大14,所以M比B多了一个-CH2,且可由C转化得到M,和水发生加成反应得到含有羟基的物质,则M为,和水发生加成反应生成的化学方程式为:+H2O;
(6)D由C、H、Cl三种元素组成,且相对分子质量为141,Cl元素的相对原子质量为35.5,可推测该有机物中含有2个Cl,根据烷烃分子式通式,假设D的分子式为CnH2nCl2,则有12n+2n+35.5×2=141,解得n=5,所以D的分子式为;若D分子中含有2个甲基,则D的结构有:、、、、、、、、、、,共11种。
20.
解析:F分子式是C9H10O3,其同分异构体满足条件:a.含一个苯环和两个甲基;b.能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;c.既能发生银镜反应,又能发生水解反应,说明含有HCOO-,则其可能结构为、、、、、、、、、、、、、、、,共16种不同结构;在上述同分异构体中,经水解反应后,其中含苯环的产物酸化后的核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为3∶1∶1的同分异构体的结构简式为、、、,可任写其中两种结构简式;
三、计算题
21. 1∶2∶2 3 <N(C)<,即2.4<N(C)<3.6,又N(C)为正整数,所以N(C)=3 C3H6N6
【分析】三聚氰胺分子中,含有C、H、N三种元素,氮元素的含量高达66.67%,氢元素的质量分数为4.76%,则含有碳元素为28.57%,已知相对分子质量大于100,但小于150,则N(C)<=3.5,N(C)>=2.4,取整,即碳原子数目为3,分子量=3×12÷28.57%=126,N(N)==6,N(H)==6。
解析:(1)分析可知,N(C):N(H):N(N)=3:6:6=1:2:2;
(2)三聚氰胺分子中碳原子数为3,N(C)<=3.5,N(C)>=2.4,取整,即碳原子数目为3;
(3)分析可知,三聚氰胺的分子式为C3H6N6;
(4)若红外光谱表征有1个由碳氮两种元素组成的六元杂环,则3个碳原子与3个氮元素形成六元环,核磁共振氢谱显示只有1个吸收峰,且共有6个氢原子,则六元环中含有碳氮双键,且N、C交替出现,剩余的N原子与2个氢原子形成氨基,结构简式为。
四、元素或物质推断题
22. AF BE C6H12
解析:(1)同分异构体具有相同的分子式、不同结构,满足条件有:A.CH3CH2CH2CHO与 ;F.戊烯和环戊烷;互为同系物的化合物具有相似结构,不同的分子式,满足条件的有: B.与;E.与 ; 而为酚类, 为醇类,结构不相似,C组不属于同系物;乙二醇,丙三醇,官能团的种类相同,个数不同,结构不相似,D组不属于同系物;故为:AF; BE。
(2)①根据0.2 mol烃生成1.2 molCO2和1.2 molH2O,所以n(烃)∶n(C)∶n(H)=0.2∶1.2∶2.4=1∶6∶12,所以分子式为C6H12;故为:C6H12。
②烃A不能使溴水褪色,说明分子中无双键,只能是环烷烃,一氯代物只有一种,只能是环己烷,结构简式为;故为:。
点睛:有机化合物中具有同一通式、组成上相差一个或多个原子团、在结构与性质上相似的化合物互为同系物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;结构与分子式完全相同的化合物为同一种物质。
五、实验题
23.(1) 蒸馏烧瓶 仪器y
(2)
(3) 羟基、羰基 、、、
解析:本题是一道测定某有机物的结构式的实验题,首先对样品进行纯化,随后根据M中碳元素和氢元素的质量分数计算其实验式,再根据核磁共振氢谱已经红外光谱 分析其结构中含有的官能团,进而分析其结构式,以此解题。
(1)仪器a的名称为蒸馏烧瓶;蒸馏时使用仪器y(直形冷凝管),仪器x(球形冷凝管)一般用于冷凝回流装置中,故答案为:蒸馏烧瓶;仪器y;
(2)①计算该有机物中氧元素的质量分数:,分子内各元素原子的个数比:,即实验式为:,故答案为:;
②M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为,设分子式为,则,n=2,则分子式为,
(3)①根据核磁共振氢谱图中有4组峰,且峰面积之比为1∶3∶1∶3,说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且个数比为1∶3∶1∶3,结合红外光谱图所示含有C-H、H-O、C=O等化学键,其结构简式为,所含官能团为羟基、羰基,其键线式写作,故答案为:羟基、羰基;;
②酯基结构为,含有酯基的M的同分异构体的结构简式为、、、,故答案为:、、、。
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