高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 科学家怎样研究有机物第二课时课后复习题

第2课时 有机化合物组成、结构的研究

A级 必备知识基础练

1. [2023江苏淮安月考]科学技术在物质结构的研究中具有非常重要的作用。下列说法错误的是(  )

A. 质谱仪可以测定分子的相对分子质量

B. 用李比希元素分析仪可以确定有机物的分子式

C. 可通过红外光谱分析物质中含有何种化学键

D. 射线衍射技术可用于有机化合物（特别是复杂的生物大分子）晶体结构的测定

2. 二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法及物理方法。下列方法不能对二者进行鉴别的是(  )

A. 利用金属钠或者金属钾 B. 利用质谱法

C. 利用红外光谱法 D. 利用 核磁共振谱

3. 下列四幅谱图是结构简式为、、和的核磁共振谱，其中属于的谱图是(  )

A.

B.

C.

D.

4. 乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别为和。通过下列方法或检测仪得出的信息或信号完全相同的是(  )

A. 李比希元素分析法 B. 红外光谱仪

C. 核磁共振仪 D. 质谱仪

5. 某有机物在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数之比为，则该物质可能是(  )

A. ②③ B. ①④ C. ①③ D. ②④

6. 研究有机物一般要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. 燃烧法可确定有机物的质量分数或实验式

C. 核磁共振谱通常用于分析有机物的相对分子质量

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

7. [2022江苏泰州阶段检测]下列说法不正确的是(  )

A. 通过质谱法可以确认有机化合物的相对分子质量

B. 甲苯分子的 核磁共振谱中有4组不同的吸收峰

C. 红外光谱可以帮助确定许多有机物的结构

D. 某有机物完全燃烧只生成 和 ，两者物质的量之比为 ，则该有机物一定为甲烷

8. 有机物A常用于食品行业，已知在足量中充分燃烧，将生成的混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重和，经检验剩余气体为。

（1） A分子的质谱图如图所示，从图中可知其相对分子质量是，则A的分子式是。

（2） A能与溶液发生反应，A一定含有的官能团名称是。

（3） A分子的核磁共振谱有4组吸收峰，峰面积之比是，则A的结构简式是。

B级 关键能力提升练

9. 某烃中碳元素和氢元素的质量比是，该烃在标准状况下的密度是，其分子式为(  )

A.  B.  C.  D.

10. [2023江苏淮安月考]现有由过氧乙酸、环己烷、戊烯组成的混合物，其中氧的质量分数为，则氢的质量分数是(  )

A.  B.  C.  D.

11. [2022江苏盐城检测]下列化合物分子中，在核磁共振谱图中能给出三组信号的是(  )

A.  B.

C.  D.

12. 某化合物有碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图只有键、键、键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是(  )

A.  B.

C.  D.

13. 某气态有机物含C、、三种元素。现欲确定的分子式，所需的最少条件是(  )

中碳的质量分数 中氢的质量分数

在标准状况下的体积 ④质谱确定的相对分子质量 的质量

A. ①② B. ①②④ C. ①②⑤ D. ③④⑤

14. [2022江苏常州调研]某化合物完全燃烧，生成二氧化碳和水，该化合物中(  )

A. 只含碳、氢两种元素 B. 只含碳、氧两种元素

C. 含有碳、氢、氧三种元素 D. 无法确定

15. [2023江苏南通阶段练习]下列各组物质，最适宜使用红外光谱法进行区分的是(  )

A. 甲基戊烷（）、 甲基戊烷（）

B. 丙醇 ， 丁醇

C. 苯（）、甲苯（）

D. 丁醇 、 溴丁烷

16. 有机物乙偶姻存在于啤酒中，是酒类调香中一个极其重要的品种。某研究性学习小组为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。

步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜（催化剂）氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收，如图1。乙偶姻的蒸气氧化产生二氧化碳和水。

步骤二：通过仪器分析得知乙偶姻的相对分子质量为88。

步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振谱如图2，图中4组峰的面积比为。

步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图3。

（1） 步骤二中的仪器分析方法称为。

（2） 乙偶姻的分子式为。

（3） 乙偶姻的结构简式为。

C级 学科素养创新练

17. [2023江苏南京阶段练习]化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。

回答下列问题：

（1） A装置分液漏斗中盛放的物质是，写出有关反应的化学方程式：。

（2） 写出装置中所盛放试剂的名称：。

（3） 若将B装置去掉会对实验造成什么影响？。

（4） 若准确称取样品（只含C、、三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，管质量增加，D管质量增加，则该有机物的最简式为。

（5） 要确定该有机物的分子式，还需要测定。

（6） 若核磁共振谱中有2组峰且峰面积比为，则该分子可能为。

A.  B.  C.  D.

（7） 确定该有机物结构的方法是。

第2课时 有机化合物组成、结构的研究

A级 必备知识基础练

1. B

2. B

3. A

4. A

5. B

[解析]该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数之比为，即，则该物质中，分子式满足的有、。

6. C

[解析]核磁共振谱通常用于分析有机物分子中有几种不同化学环境的氢原子及它们的数目，错误。

7. D

[解析]质谱法用于测定有机物的质荷比，通过质谱法可以确认有机化合物的相对分子质量，故正确；甲苯分子有4种等效氢，核磁共振谱中有4组不同的吸收峰，故正确；红外光谱图可确定有机物中的化学键及官能团，对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子的结构，故正确；某有机物完全燃烧只生成和，两者物质的量之比为，则该有机物中、原子个数比为，可能为甲烷、甲醇等，故错误。

8. （1） 90;

[解析]根据图示可知，其相对分子质量等于其最大质荷比，即其相对分子质量为90；的物质的量为，在足量中充分燃烧，气体产物依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，增重分别为水蒸气和的质量，即，，则该有机物中，，则，即有机物的分子式为。

（2） 羧基

[解析]能和碳酸氢钠溶液反应，说明中一定含有的官能团为羧基。

[解析]分子的核磁共振谱有4组峰，峰面积之比是，说明中含1个、1个、1个和1个，即的结构简式为。

B级 关键能力提升练

9. B

[解析]该烃分子的摩尔质量为。其分子中的原子数为，原子数为，故其分子式为。

10. B

[解析]混合物中只有过氧乙酸中含有氧，氧的质量分数为，则碳、氢的总质量分数为，混合物中各物质的碳、氢原子个数比均为，即混合物中碳、氢的质量比始终是，因此氢的质量分数为，项符合题意。

11. D

[解析]中两个甲基等效，则只有两种氢，在核磁共振谱图中能给出两组信号，项错误；中两个乙基等效，则只有两种氢，在核磁共振谱图中能给出两组信号，项错误；中两个甲基等效，则只有一种氢，在核磁共振谱图中能给出一组信号，项错误；是对称结构，其中有三种氢，在核磁共振谱图中能给出三组信号，项正确。

12. B

[解析]中不存在键；中相对分子质量不是60；中还存在键。

13. B

[解析]由①②可得有机物的实验式，由①②④可得有机物的分子式。

14. C

[解析]根据质量守恒定律，该物质一定含有氢元素和碳元素，二氧化碳中碳元素的质量为，水中氢元素的质量为，，说明该物质中含有碳、氢、氧三种元素，答案选。

15. D

[解析]红外光谱法可以测定有机化合物分子中所含的化学键或官能团，若两种有机化合物中的化学键或官能团不同，则可以用红外光谱法进行区分。甲基戊烷、甲基戊烷中都没有官能团，化学键相同和，无法用红外光谱法进行区分，故错误；丙醇、丁醇的官能团都是，化学键相同、、和，无法用红外光谱法进行区分，故错误；苯、甲苯中都没有官能团，化学键相同，无法用红外光谱法进行区分，故错误；丁醇的官能团是，溴丁烷的官能团是碳溴键，化学键也不完全相同，可以用红外光谱法进行区分，故正确。

16. （1） 质谱法

（2）

[解析]由于分子中共有8个原子，且分为四类；结合原子个数比可知,分子结构中含有2种化学环境不同的，由题图3可知，分子结构中含有和，故另一个碳原子上也含有一个氢原子，且连在该碳原子上，所以乙偶姻的结构简式为。

C级 学科素养创新练

17. （1） （或）;（或）

（2） 碱石灰（或氢氧化钠）

（3） 造成测得有机物中含氢量增大

（4）

（5） 有机物的相对分子质量

（6） AC

（7） 红外光谱法

[解析]图示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，装置的作用是制造氧气；装置的作用是除去氧气中的水蒸气，防止对测定产生干扰；装置的作用是使有机物充分进行燃烧反应生成和；装置的作用是吸收反应中产生的，根据增重计算有机物中的元素含量；装置的作用是吸收反应中产生的，根据增重计算有机物中的元素含量。