2011年《龙门亮剑》

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第一单元
认识有机化合物
1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合
物的分子式。
2.了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团,
能正确地表示它们的结构。
3.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。
4.了解有机化合物存在异构现象,能判断简单有机化合物的
同分异构体。
5.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
6.能列举事实说明有机物分子中基团之间存在相互影响。
有机化合物的分类和命名
一、有机物的分类
1.按碳的骨架分类:根据分子中碳原子骨架的形状,分为链状有机
化合物和环状有机化合物。
(1)链烃:碳原子骨架成直链或带支链,如烷烃、烯烃、炔烃等。(2)
环烃:在有机化合物分子中含有碳原子形成的环,如环烷烃、苯环
等。由于在实际的有机化合物中存在着一大类含有苯环的化合物,
所有通常把含有苯环的化合物称为芳香族化合物,而把不含苯环的
化合物称为脂肪族化合物。
2.按官能团分类:根据分子含有的特殊原子或原子团(官能团),
分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。比较如下:
二、有机物的命名
1.烷烃的命名法(系统命名法)
(1)选主链:以分子中含碳原子数最多的碳链作为主链,并且以主
链上碳原子数目为依据命名为某烷。
碳原子数目在10以下的,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、
壬、癸来表示,碳原子数在10以上的,就用中文数字来表示。
例如,C7H16叫庚烷,C17H36叫十七烷。
(2)主链编号(给主链编号的目的是为确定支链的位置):
编号原则是从距离取代基最近的一端开始编号。
(3)写出名称:把支链作为取代基,把烃基的名称写在某烷前面,
并用1、2、3……注明它在主链上的位置,在序号后用“-”与烃
基的名称隔开。
若取代基相同,要合并起来,用“二”“三”等表示相同的烃基个数。
若取代基不相同,应把简单的烃基写在前面,复杂的写在后面。
例如:
(4)命名“口诀”:选主链,称某烷;编号位,定支链;
取代基,写在前,标位置,短线连;
不同基,简到繁,相同基,合并算。
2.烯烃和炔烃的命名
(1)确定包括双键或三键在内的碳原子数目最多的碳链为主链;
(2)主链上碳原子的位号顺序从离双键或三键较近的一端算起;
(3)双键或三键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯、炔字样的前面。
例如:
的正确名称为:2-乙基-1-戊烯。
3.苯的同系物的命名:苯的同系物的命名是以苯做母体的。苯
分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯
被乙基取代后生成乙苯
,如果两个氢
原子被两个甲基取代后,则生成的是二甲苯。由于取代基位置不同,
二甲苯有三种同分异构体。它们之间的差别在于两个甲基在苯环上
的相对位置不同,可分别用“邻”“间”“对”来表示其取代基的位置,其
普通命名法的命名如:
二甲苯的三种同分异构体的普通命名
也可以用系统命名法来对含有苯环的有机化合物进行命名。若将苯
环上的6个碳原子编号,可将某个甲基所在的碳原子的位置为1号,
选取最小位次号给另一甲基编号,则邻二甲苯也可叫做1,2-二甲
苯;间二甲苯叫做1,3-二甲苯;对二甲苯叫做1,4-二甲苯。
下列各组物质属于同系物的是________,属于同分异构体的
是________,属于同素异形体的是________,属于同位素
的是________,属于同一种物质的是______。
①O2和O3 ②氕和氚 ③麦芽糖和蔗糖 ④苯和对二甲苯
【解析】 结构相似,化学性质相同,组成上相差一个或若干个
“CH2”原子团的化合物为同系物,如:苯与对二甲苯。C2H2与C4H6
组成上尽管相差2个“CH2”,但二者的结构不一定相同,二者不一定
为同系物;蔗糖与麦芽糖,
和
均属于同分异构体;O2和O3是同一元素的不同单质,二者互为
同素异形体;氕和氚都是同一元素的不同原子,属于同位素;
由CH4的正四面体结构可知:
是同一种物质;淀粉和纤维素尽管分子式均为(C6H10O5)n,但
二者的n值不同,二者不属于同分异构体。
【答案】 ④ ③⑧⑨⑪⑫ ① ② ⑤
(2008年高考上海卷)下列各化合物的命名中正确的是(
)
【导航】 解答该题先要确定各选项中各有机物含有的官能团,然
后根据各选项中的有机物结构简式作出正确的命名。
【解析】 A的正确命名为1,3-丁二烯;B应从离羟基最近的一端
开始编号,正确名称为2-丁醇;C为邻甲基苯酚;D主链上有4个碳
原子,为2-甲基丁烷。
【答案】 D
分别给下列有机化合物命名:
【解析】
选取最长的主链上应有5个碳原子,因—C2H5位于正中间的碳原子
上,从哪一端编号都一样,其正确名称为3-乙基戊烷。
(2)该有机物最长的主链有7个碳原子,但有两种情况可供选择(见
下①,②),此时应选取含支链较多的碳链作为主链,可以看出,
①的支链有2个,②的支链有3个,则应选用②所示主链,以离支
链最近的碳编号。
故该有机物的正确名称为2,5-二甲基-3-乙基庚烷。
(3)用系统命名法:
(4)先编号:
命名为:2,3-二甲基-1-丁烯。
【答案】 (1)3-乙基戊烷
(2)2,5-二甲基-3-乙基庚烷
(3)1,3,5-三甲基
(4)2,3-二甲基-1-丁烯
可命名为1,3,5-三甲苯。
1.
下列物质中不属于羧酸类有机物的是(
)
【解析】
分子结构中无—COOH,它不属于羧酸类而属于酚类。
【答案】 D
2.下列物质中互为同分异构体的是(
)
④CH3CH2CH2CH2Cl
A.①②
B.①③
C.③④
D.②④
【解析】
CH3CH2CH2CH2Cl的分子式均为C4H9Cl,但二者
的结构不同,二者互为同分异构体。
【答案】 C
3.下列有机物的命名正确的是(
)
A.1,2-二甲基戊烷 B.2-乙基戊烷
C.3,4-二甲基戊烷 D.3-甲基己烷
【解析】 1号碳上不能出现甲基,选项A错误;2号碳上不能
出现乙基;选项C中烷烃为
名称为2,3-二甲基戊烷。
【答案】 D
4.下列有机化合物中,有多个官能团:
(1)可以看做醇类的是(填入编号,下同)________。
(2)可以看做酚类的是________。
(3)可以看做羧酸类的是________。
(4)可以看做酯类的是________。
【解析】
中含有—CHO和酚—OH,故可看做醛类和酚类;
中含有—COOH、酚—OH和醇—OH,故
可看做醇类、酚类和羧酸类;
分子结构中含有—COOH和酚羟基,故可看做羧酸
类和酚类;
分子结构中含有—COOH和醇羟基,可看
做羧酸类和醇类;
分子结构中含有碳碳双键和酯基,可看
做酯类。
【答案】 (1)BD (2)ABC (3)BCD (4)E
5.按系统命名法填写下列有机物的名称及有关内容:
(1)新戊烷用系统命名法命名为________________________。
1 mol该烃完全燃烧消耗O2________mol。
(4)分子式为C3H6的烯烃的结构简式为
____________________________________________________
____________________。
【解析】 (1)新戊烷的结构简式为
名称为2,2-二甲基丙烷。
1 mol该烃完全燃烧消耗8.5 mol O2。
(4)C3H6的烯烃结构简式为CHCH3CH2。
【答案】 (1)2,2-二甲基丙烷 (2)乙苯 (3)C6H10 4-甲基-2
-戊炔 8.5 (4)CHCH3CH2
有机物的结构特点
一、有机物的结构
1.有机物种类繁多的原因
(1)碳原子含有4个价电子,可以跟其他原子形成4个共价键;
碳原子易跟多种原子形成共价键。
(2)碳原子间易形成单键、双键、三键、碳链、碳环等多种复
杂的结构单元。
(3)同分异构现象的存在。
2.碳原子的成键特点
(1)碳原子价键为四个;
(2)碳原子间的成键方式:CC、CC、CC;
(3)碳链:直线型、支链型、环状型等。
3.分子构型
二、同分异构现象、同分异构体
1.常见的同分异构现象
(1)碳链异构:因碳原子的结合顺序不同而引起的异构现象,如
C5H12有3种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3、
(2)官能团位置异构:因官能团或取代基在碳链或碳环上的位置
不同而引起的异构现象,如1-丙醇与2-丙醇。
(3)官能团类别异构:因官能团不同而引起的异构现象,常见的有:
①烯烃与环烷烃;②炔烃与二烯烃或环烯烃;③醇与醚;④酚与
芳香醇;⑤醛与酮;⑥羧酸与酯或羟醛;⑦氨基酸与硝基化合物。
(4)立体异构:①顺反异构。如2-丁烯,若甲基在双键同一侧,称
为顺式;甲基在双键两侧的,称为反式。
②对映异构。如乳酸,两种分子结构互为镜像,我们称之为对映
异构。
2.同分异构体的书写与判断
书写同分异构体的顺序可按类别异构→碳链异构→位置异构的思维
顺序考虑,不会出现混乱。
(1)碳链异构可采用“减链法”,此法可概括为“两注意、四句话”。
两注意:选择最长的碳链为主链;找出中心对称线。
四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布对邻
到间。(后三句是针对支链说的)
(2)“等效氢”法
①同一碳原子上的H原子等效,例如CH4的一氯代物只有一种。
②同一碳原子所连甲基上的H原子等效。
中2号碳原子上的两个—CH3
上的H原子等效,
为同种结构。
③处于镜面对称位置上的氢原子等效。例如:
某有机化合物结构如下,分析其结构并完成下列问题。
(1)写出其分子式________。
(2)其中含有________个不饱和碳原子,分子中有__________种双键。
(3)分子中的极性键有________(写出两种即可)。
(4)分子中的饱和碳原子有________个;一定与苯环处于同一平面的
碳原子有________个。
(5)分子中CCO键角约______,CCH键角为______。
【解析】 根据碳原子的结构特点,与4个原子形成共价键的碳原子
称之为饱和碳原子,其他碳原子称之为不饱和碳原子,此分子中有
12个不饱和碳原子;除碳碳双键外,碳原子还可与氧、硫、氮等原
子形成双键,此分子中有碳碳双键和碳氧双键两种;凡是不同原子
间形成的共价键称之为极性键,此分子中有碳氢、碳氧、氧氢三种
极性键;具有四面体结构的碳原子即为饱和碳原子,共有4个;苯环
上的12个原子均共面,此分子中链在苯环上的3个碳原子和1个氧原
子可看作取代氢原子所得,与苯环共面,又因为碳碳叁键的存在,
导致共有4个碳原子一定与苯环共面。
【答案】 (1)C16H16O5 (2)12 2 (3)碳氧键、碳氢键(或
氧氢键) (4)4 4
(5)120° 180°
A、B都是芳香族化合物,1 mol A水解得到1 mol B和1
mol醋酸。A、B的相对分子质量都不超过200,完全燃烧都只生成CO2
和H2O,且B分子中碳和氢元素总的质量分数为65.2%。A的溶液具有酸
性,不能使FeCl3溶液显色。
(1)A、B的相对分子质量之差为________。
(2)1个B分子中应该有________个氧原子。
(3)A的分子式是________。
(4)B可能的三种结构简式是__________________________、
【解析】 (1)A水解后得到B和醋酸,从酯水解的通式可以看出
A+H2O―→CH3COOH+B,设MA、MB分别为A、B的相对分
子质量,MA+18=60+MB,MA-MB=42,所以A、B相对分
子质量之差为42。由于B分子中碳、氢质量分数不足100%,可
知氧的质量分数是34.8%。求相对分子质量时,不知道n,应该
当作1个、2个或是3个氧原子。
相对分子质量为
相对分子质量为46、92、138。因为B是芳香族化合物,1个苯环就是
78,所以B相对分子质量不可取46。A在水解前已有酸性,这个酸性
又不是酚羟基(酚跟FeCl3溶液应显色),所以只能是羧基,这个羧基应
该转移到B分子中,一个苯环加一个羧基(—COOH)部分相对分子质
量已超过92,所以92也不可取。
只有138符合要求,应该是3个氧原子(注:若是4个氧原子,则相对
分子质量应是183,它加上42,超过200,而题设A、B相对分子质
量都不超过200,所以也不可取)。
B的相对分子质量是138,一经认定即可分析推出B的分子式。138
除去3个氧原子得90,相当于C7H6,所以B是C7H6O3,相应的A是
C 9 H 8 O4 。
既然B有羧基、羟基、苯环,就可以写出邻、间、对羟基苯甲酸3种
结构简式。
【答案】
(1)42
(2)3
(3)C9H8O4
烷基取代苯可以被KMnO4的酸性溶液氧化成COOH,
但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有C—H键,则不容易被氧
化得到COOH,现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被
氧化的异构体有7种,其中的3种是:
【解析】 由题意可知,该苯的同系物的各同分异构体的苯环上
都只有一个侧链,在写其同分异构体时,可以把苯环看做是C5H12
的一个取代基,这样只要写出—C5H11的7种符合要求的同分异构
体,此题就可解决。
1.某烷烃的相对分子质量为72,跟氯气发生取代反应所得的一
氯取代物有3种,这种烷烃是(
)
【解析】 烷烃的分子通式为CnH2n+2,则14n+2=72,n=5。
该烷烃为C5H12,其同分异构体分别为:
其一氯代物有3种的是CH3CH2CH2CH2CH3。
【答案】 A
2.(2008年全国Ⅰ高考题)下列各组物质不属于同分异构体的
是(
)
A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇
B.邻氯甲苯和对氯甲苯
C.2-甲基丁烷和戊烷
D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯
【解析】 同分异构体要求分子式相同但结构不同。甲基丙烯酸
氢原子数目不同。故不可能互为同分异构体。
【答案】 D
3.已知C4H10的同分异构体有2种:
分子式为C4H10O且属于醇类的同分异构体共有(
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
)
【解析】 C4H10O属于醇类的碳主链结构与题给C4H10同分异
构体的主链相同,也有2种,可分别简写为:
(1)中羟基有a、b两种位置;在结构(2)中羟基也有a、b两种位置。
所以,C4H10O属于醇类的同分异构体共有4种。
【答案】 D
4.某烃的相对分子质量为56。
(1)该烃的分子式为________。
(2)若能使酸性KMnO4溶液褪色,则可能的结构简式为
__________________、__________________、
______________。
(3)上述(2)中的混合物与足量H2反应后,所得产物共有________种。
(4)上述(2)中的混合物若与足量HBr反应后,所得产物共有
________种。
【解析】
设该烃的分子式为CxHy,则12x+y=56。(x、y均为正整数)
经讨论可知x=4,y=8,即其分子式为C4H8。
若该烃能使酸性KMnO4溶液褪色,则其为烯烃,其结构简式可能为:
5.有机化学中有多种同分异构现象,其中有顺反异构,例如2-
丁烯有两种顺反异构体:A中两个—CH3在双键同侧,称为顺式,
B中两个—CH3在双键两侧,称为反式,如下所示:
根据此原理,苯丙烯的同分异构体中除有三种位置异构外还有一对
顺反异构,写出结构简式:
(1)三种位置异构:__________________,________________,
________________;
(2)两种顺反异构:________________,________________。
【解析】 顺式结构是两个相对分子质量较大的原子或原子
团在双键的同侧,而反式在双键的异侧。苯丙烯的结构有:
研究有机物的一般方法
一、有机物分离的主要方法
1.洗气法
如除去CH4中含有的少量C2H4,可通入装有溴水的洗气瓶中。方法是
洗气,装置是洗气瓶,必须是进气管长,出气管短。
2.蒸馏法
蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。当液态有机物含有少量杂
质、而且该有机物热稳定性较强、与杂质的沸点相差较大时(一般约
大于30 ℃),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。
3.重结晶法
重结晶的首要工作是选择适当的溶剂,要求该溶剂:
(1)杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大,易于除去;
(2)被提纯的有机物在此溶液中的溶解度受温度的影响较大。该有机
物的热溶液中的溶解度较大,冷却后易于结晶析出,等等。如利用
苯甲酸的重结晶提纯、分离苯甲酸。
4.萃取法
萃取包括液—液萃取和固—液萃取。液—液萃取是利用有机物在两
种不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂中转移到另
一种溶剂中的过程。液—液萃取是分离、提纯有机物的常用方法,
分液漏斗是萃取操作的常用玻璃仪器。如分离苯的同系物和苯酚,
可加入足量NaOH溶液,再分液。
二、有机物分子式的确定
1.元素分析
(1)碳、氢元素质量分数的测定
最常用的是燃烧分析法。将样品置于氧气流中燃烧,燃烧后生成
的二氧化碳和水分别用碱液和吸水剂吸收,称重后即可分别计算
出样品中碳、氢元素的质量分数。
(2)氮元素质量分数的测定
将样品通入二氧化碳气流中,在氧化铜的催化下燃烧生成氮气,
并借助二氧化碳气流将生成的气体赶出,经KOH浓溶液吸收二氧
化碳气体后,测得剩余气体的体积,即可计算出样品中氮元素的
质量分数。
(3)卤素质量分数的测定
将样品与AgNO3溶液及浓硝酸混合加热,此时卤素原子转变为
卤素离子,并与AgNO3溶液作用产生卤化银沉淀。根据沉淀的
量,即可计算出样品中卤素的质量分数。
(4)氧元素质量分数的确定
×100%
2.有机物分子式的确定
三、有机物分子结构的确定
常用的分子结构鉴定方法有很多,如质谱、红外光谱、紫外光谱、
核磁共振氢谱等。
1.红外光谱:原理:在有机物分子中,组成化学键或官能团的
原子处于不断振动状态,其振动频率与红外光的振动频率相当。
所以,当用红外线照射有机物分子时,分子中的化学键或官能团
可发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外
光谱图上将处于不同的位置,从而可获得分子中含有何种化学键
或官能团的信息。
2.核磁共振氢谱:原理:氢原子核具有磁性,如用电磁波照
射氢原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生跃迁。用
核磁共振仪可以记录到有关信号,处在不同化学环境中的氢
原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,在谱图上出现的
位置也不同,且吸收峰的面积与氢原子数成正比。因此,从
核磁共振谱图上可以推知该有机物分子中有几种不同类型的
氢原子及它们的数目。除上述方法外,还可根据有机物的某
些性质,推断其分子结构。
要从乙酸的乙醇溶液中回收乙酸,合理的操作组合是(
①蒸馏 ②过滤 ③静止分液 ④加足量钠 ⑤加入足量H2SO4
⑥加入足量NaOH溶液 ⑦加入乙酸与浓H2SO4混合液后加热 ⑧
加入浓溴水
A.⑦③
B.⑧⑤②
C.⑥①⑤② D.⑥①⑤①
【导航】 乙醇和乙酸的沸点都较低,但将乙酸转化成高沸点的乙
酸钠后,即可通过蒸馏的方法进行分离。
)
【解析】 分离的具体流程如下:
【答案】 D
(2008年高考宁夏理综)已知化合物A中各元素的质量分
数分别为C 37.5%、H 4.2%和O 58.3%。请填空:
(1)0.01 mol A在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L(标准状况),则A
的分子式是________;
(2)实验表明:A不能发生银镜反应,1 mol A与足量的碳酸氢钠溶
液反应可以放出3 mol二氧化碳。在浓硫酸催化下,A与乙酸可发
生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的
化学环境。则A的结构简式是_____________________;
(3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下,A与足量的乙醇反应生成
B(C12H20O7),B只有两种官能团,其数目比为3∶1。由A生成B的反
应类型是____________,该反应的化学方程式是
_____________________;
(4)A失去1分子水后形成化合物C,写出C的两种可能的结构简式
及其官能团的名称:
①
__________________________________________________
______________________;
②
__________________________________________________
______________________。
【导航】 解答该题要先确定A分子的最简式,再确定其分子式,
根据有机物的具体性质确定其结构简式。解题时注意要利用分子
的空间结构的对称性。
【解析】 (1)设化合物A的质量为100 g,则各元素的物质的量
之比为n(C)∶n(H)∶n(O)=
≈3.1∶4.2∶3.6≈6∶8∶7。
即化合物A的最简式为C6H8O7。
设该化合物A的分子式为CxHyOz,则有:
则A的分子式为C6H8O7。
(2)A不能发生银镜反应,说明A中无醛基,1 mol A与足量
NaHCO3溶液反应放出3 mol CO2,则1 mol A在有3 mol羧基(—
COOH),A分子中有4个氢的属性相同,则A的结构简式为
(3)A与乙醇发生酯化反应,则1 mol B分子中存在1 mol —OH和3
mol酯基。
(4)A可发生消去反应失去水,也可以发生分子内酯化反应失去水。
(2009年文海)某化工厂的废液中经测定知主要含有醇,其中还溶
有苯酚(熔点:43 ℃)、乙酸和少量二氯甲烷。现欲从废液中回收
它们,根据各物质的熔点和沸点,该工厂设计了以下回收的实
验方案。
试回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:A________,B________;C______。
(2)写出操作D的名称________;
(3)写出回收物①、②和G的组成:①________,②__________,
G______________。
【解析】 试剂A使苯酚、乙酸变成对应的苯酚钠和乙酸钠,所以
A可能为NaOH或Na2CO3溶液(不能是NaHCO3,因为它不和苯酚
反应);由“回收物(40 ℃、78 ℃)”知操作D为分馏;G为苯酚钠和乙
酸钠,通过加入物质B和操作E可得苯酚和乙酸钠溶液,可知物质B
和苯酚钠反应生成苯酚,而与乙酸钠不反应,可知B的酸性比乙酸
弱比苯酚强,B为CO2,操作E为分液。乙酸钠到乙酸,说明加入
了酸性比乙酸强的物质,稀硫酸(不能是盐酸,因为它易挥发),操
作F为蒸馏。
【答案】 (1)Na2CO3(或NaOH)溶液 CO2 稀H2SO4
(2)分馏 (3)二氯甲烷 乙醇 苯酚钠、乙酸钠
1.现仅有下列仪器:烧杯、铁架台(带铁圈)、三角架、分液漏
斗、普通漏斗、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿和圆底烧瓶、滤纸,
从缺少仪器的角度分析,不能进行的实验项目是(
A.过滤
)
B.蒸发
C.分液 D.分馏
【解析】 题目提供的仪器中,没有温度计、冷凝管及接受器
等仪器,不能进行分馏的实验操作。
【答案】 D
2.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①
X中C的质量分数;②X中H的质量分数;③X在标准状况下的体
积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。欲确定X的分子式,
所需的最少条件是(
)
A.①②④ B.②③④
C.①③⑤ D.①②
【解析】 由①②可确定该气态化合物的最简式,若要确定X的
分子式,还需要知道X的相对分子质量,即需要知道X对H2的相
对密度。
【答案】 A
3.2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子
进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的(10-9g)化合物通过质
谱仪的离子化室,样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。
如C2H6离子化可得到C2H6+、C2H5+、C2H4+……然后测定其质荷比。
设H+的质荷比为β,某有机物样品的质荷比如右图所示(假设离子均
带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可
能是(
)
A.甲醇 B.甲烷
C.丙烷 D.乙烯
【解析】 从质谱图上可以看出,质荷比最大的是16,该有机物的相
对分子质量为16,即为甲烷。
【答案】 B
4.(2009年东营质检)某有机物的相对分子质量为58,根据下列
条件回答下列问题:
(1)若该有机物中由碳、氢两种元素组成,则可能的结构简式为
__________________________________________。
(2)若为含氧衍生物,且分子中有—CH3,则可能的结构简式为
____________________________。
(3)若分子中无—CH3,又无—OH,但能发生银镜反应,则结构
简式为
。
【解析】 该有机物若为烃,则其分子式为C4H10,其结构简式
可能为:
若为烃的含氧衍生物(分子中只含一个氧原子),则其分子式为
C3H6O,其结构简式可能为
分子中含2个氧原子时,其分子式为C2H2O2,其结构简式
为OHC—CHO。
【答案】 (1)CH3CH2CH2CH3或
5.为了测定某有机物A的结构,做如下实验:①将2.3 g该有
机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g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。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)能否根据A的实验式确定A的分子式?________(填“能”或“不
能”)。若能,则A的分子式是________(若不能,则此空不填)。
(4)写出有机物A可能的结构简式________。
【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。
(2)在2.3 g该有机物中,
n(C)=0.1 mol
m(C)=0.1 mol×12 g/mol=1.2 g
所以n(C)∶n(H)∶n(O)=0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1,即A的实验
式是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。
(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一个峰;若为后者,则在核磁共振氢谱
中应有三个峰,而且三个峰的面积之比是1∶2∶3。显然后者符合,所
以A为乙醇。
【答案】 (1)46 (2)C2H6O (3)能 C2H6O (4)CH3CH2OH
课时作业
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