2018-2019学年高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 3.2 有机化合物结构的测定学案 鲁科版选修5.docx

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第2节有机化合物结构的测定 课标要求1了解有机化合物结构测定的一般步骤和程序,能进行确定有机化合物分子式的简单计算。2能利用化学检验方法鉴定官能团。3初步了解一些测定有机化合物结构的现代手段。4懂得有机化合物结构测定是有机化合物合成的重要环节。1.有机化合物中碳、氢元素的测定方法是燃烧法,卤素是沉淀法。2利用质谱法测定有机化合物的相对分子质量。3利用紫外光谱法、红外光谱法及核磁共振谱,可确定有机化合物的官能团和碳骨架。4常见官能团的不饱和度一个碳碳双键或碳氧双键、一个脂环,1;一个碳碳叁键或碳氮叁键,其2;一个苯环,4。 1有机化合物结构的测定流程测定有机化合物结构的核心步骤是确定分子式,检测分子中所含有的官能团及其在碳骨架上的位置。2确定有机化合物的元素组成要确定有机化合物的分子式,首先要知道该物质的组成元素,各元素的质量分数,必要时还要测量其相对分子质量。1如何确定卤代烃中卤素原子的种类?提示:卤代烃在NaOH水溶液中共热后,加入稀HNO3和AgNO3溶液,由不溶性AgX的颜色不同,可由此判断卤素原子的种类。若AgX为白色沉淀,则X为Cl;若AgX为浅黄色沉淀,则X为Br;若AgX为黄色沉淀,则X为I。22.3 g某有机物完全燃烧后生成4.4 g二氧化碳和2.7 g水,该有机物的组成元素有哪些?提示:该有机物中含C:12 gmol11.2 g含H:21 gmol10.3 g因2.3 g(1.2 g0.3 g),故该有机物中还含有氧元素。因此,该有机物是由C、H、O三种元素组成的。1确定有机化合物分子式的一般途径2确定有机物相对分子质量的方法(1)公式法Mm/n(M表示摩尔质量,m表示质量,n表示物质的量)。已知有机物蒸气在标准状况下的密度:M22.4(注意密度的单位)。已知有机物蒸气与某气体物质(相对分子质量为M)在相同状况下的相对密度D,则MMD。M(A)A%M(B)B%表示平均摩尔质量,M(A)、M(B)分别表示A、B物质的摩尔质量,A%、B%分别表示A、B物质的物质的量分数或体积分数。(2)其他方法根据化学方程式计算确定。利用质谱法测定。3确定有机化合物分子式的方法(1)实验式法由各元素的质量分数求各元素的原子个数之比(实验式)相对分子质量求分子式。(2)物质的量关系法由密度或其他条件求摩尔质量求1 mol分子中所含各元素原子的物质的量求分子式。(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。CxHy(x)O2xCO2H2OCxHyOz(x)O2xCO2H2O由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。(5)利用各类有机物的分子式通式和相对分子质量确定类别通式相对分子质量烷烃CnH2n2Mr14n2(n1)环烷烃,烯烃CnH2nMr14n(烯烃n2,环烷烃n3)二烯烃,炔烃CnH2n2Mr14n2(炔烃n2)苯及苯的同系物CnH2n6Mr14n6(n6)饱和醇CnH2n2OxMr14n216x饱和一元醛CnH2nOMr14n16饱和一元羧酸及酯CnH2nO2Mr14n32(6)商余法(只适用于烃,n为正整数):n2(烷烃),n(烯烃、环烷烃),n2(炔烃、二烯烃),n6(苯或苯的同系物)。1正误判断(正确的打“”,错误的打“”)。(1)只要通过定性定量分析得到有机物的元素组成,即可确定有机物的分子式()(2)可燃有机物中碳、氢元素的质量分数可通过燃烧分析法求得()(3)含氯有机物样品中加入硝酸酸化的硝酸银溶液后,会有白色沉淀产生()(4)有机化合物分子式一定不与其最简式相同()(5)燃烧0.1 mol某有机化合物得到0.2 mol CO2和0.3 mol H2O不能由此确定有机化合物的分子式()解析:(1)要想确定有机物的分子式,除了元素组成外,还需测定其相对分子质量。(2)有机物燃烧产生的水和二氧化碳分别用吸水剂和碱液吸收,称重后即可分别计算出碳、氢元素的质量分数。(3)含氯有机物样品中应先加入NaOH溶液,然后再加入硝酸酸化的硝酸银溶液,才会有白色沉淀产生。(4)有些有机化合物的分子式与其最简式相同,如甲烷CH4、甲醛CH2O、甲酸CH2O2等。(5)仅凭此条件只能确定每个有机物分子中C、H原子个数,无法确定是否含有O原子。2某含C、H、O三种元素的有机物A经元素分析仪测定,含碳、氢的质量分数分别为52.16%、13.14%,则该有机物的分子式为()AC2H6BC2H6OCC6H6ODC2H6O2解析:选B有机物A中C、H、O的原子个数比为261,则该有机物的实验式为C2H6O,其中氢原子数已达到饱和,该实验式即为A的分子式,故B选项正确。3燃烧0.2 mol某有机物,得到0.4 mol CO2和0.6 mol H2O,由此可得出的结论是()A该有机物中含有2个碳原子和6个氢原子B该有机物中碳和氢的原子个数比为31C该有机物中含有2个CO2和3个H2OD1 mol该有机物中含有2 mol碳原子和6 mol氢原子,还可能含有氧原子解析:选D该有机物的1个分子中含有2个碳原子和6个氢原子,A项错误;该有机物中碳、氢原子的个数比为13,B项错误;该有机物中不含二氧化碳,也不含水,C项错误。4某有机化合物3.2 g在氧气中充分燃烧,将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管,实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6 g,盛有碱石灰的干燥管增重4.4 g。则下列判断正确的是()A肯定含有碳、氢、氧三种元素B肯定含有碳、氢元素,可能含有氧元素C肯定含有碳、氢元素,不含氧元素D不可能同时含有碳、氢、氧三种元素解析:选A3.2 g有机物在氧气中充分燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重3.6 g和4.4 g,则生成水的质量是3.6 g,所以氢原子的物质的量是0.4 mol,生成的二氧化碳的质量是4.4 g,碳原子的物质的量是0.1 mol,根据原子守恒,可知3.2 g该有机物中含有0.1 mol碳原子和0.4 mol氢原子,m(H)m(C)0.4 mol1 gmol10.1 mol12 gmol11.6 g3.2 g,故该有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素,所以A正确。5某气态烃对空气的相对密度为2,在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃,并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管,当称量这两个干燥管的质量时,它们依次增重1.8 g和3.52 g。这种烃的化学式是()AC2H6BC4H10CC5H10DC5H12解析:选B气态烃对空气(空气的平均相对分子质量为29)的相对密度为2,则该烃的相对分子质量为29258,则该烃的物质的量为0.02 mol,装有无水CaCl2的干燥管增重的1.8 g为生成水的质量,其物质的量为0.1 mol,装有碱石灰的干燥管增重的3.52 g为生成二氧化碳的质量,其物质的量为0.08 mol,根据原子守恒可知烃分子中N(C)4、N(H)10,故该烃的分子式为C4H10,故B正确。6有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3 g A与4.48 L(标准状况)氧气在密闭容器中充分燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸增重3.6 g,碱石灰增重4.4 g,剩余气体体积为1.12 L(标准状况)。回答下列问题:(1)3 g A燃烧后生成物的物质的量分别为n(H2O)_,n(CO2)_,n(CO)_。(2)通过计算确定A的分子式。(3)写出A的所有可能的结构简式。解析:反应物没有剩余,将反应生成的气体(二氧化碳、一氧化碳和水蒸气)依次通过浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸增重的3.6 g为水的质量,碱石灰增重的4.4 g为二氧化碳的质量,剩余气体体积为1.12 L,则该气体应为CO,说明有机物没有完全燃烧。(1)n(H2O)0.2 mol;n(CO2)0.1 mol;n(CO)0.05 mol。(2)3 g A中,n(H)2n(H2O)20.2 mol0.4 mol, n(C)n(CO2)n(CO)0.1 mol0.05 mol0.15 mol,n(O)2n(CO2)n(CO)n(H2O)2n(O2)20.1 mol0.05 mol0.2 mol20.2 mol0.05 mol,n(C)n(H)n(O)0.15 mol0.4 mol0.05 mol381,所以A的最简式为C3H8O,由于达到结合H原子的最大数目,所以最简式就是该物质的分子式,即该物质的分子式为C3H8O。(3)A(C3H8O)可能为饱和一元醇,也可能为甲乙醚,可能的结构简式有CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3。答案:(1)0.2 mol0.1 mol0.05 mol(2)C3H8O(3)CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3方法技巧由实验式确定分子式的几种方法(1)一般方法:必须已知化合物的相对分子质量Mr(A),根据实验式的相对式量Mr(实),可求得分子式含实验式的个数n,nMr(A)/Mr(实),即得分子式。(2)特殊方法:某些特殊组成的实验式,在不知化合物相对分子质量时,也可根据组成特点确定其分子式。实验式为CH3O的有机化合物,当n2时,氢原子达到饱和,则其分子式为C2H6O2。(3)特殊方法:部分有机化合物的实验式中,氢原子已达到饱和,则该有机化合物的实验式即为其分子式,如实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O等有机化合物,其实验式即为分子式。 1有机化合物分子不饱和度的计算(1)几种常见官能团的不饱和度化学键不饱和度化学键不饱和度一个碳碳双键1一个碳碳叁键2一个羰基1一个苯环4一个脂环1一个氰基2(2)有机化合物分子不饱和度的计算公式n(C)1。其中n(C)为碳原子数;n(H)为氢原子数。在计算不饱和度时,若有机化合物分子中含有卤素原子,可将其视为氢原子;若含有氧、硫原子,可不予考虑;若含有氮原子,就在氢原子总数中减去氮原子数。例如,分子式为C6H5NO2的分子的不饱和度为:615。2确定有机化合物的官能团(1)实验确定法官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳叁键溴的四氯化碳溶液红棕色退去酸性KMnO4溶液紫色退去卤素原子NaOH溶液(加热)、稀硝酸、AgNO3溶液有沉淀生成醇羟基钠有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显紫色溴水有白色沉淀生成醛基银氨溶液(水浴)有银镜生成新制氢氧化铜悬浊液(加热)有砖红色沉淀生成羧基NaHCO3溶液有二氧化碳气体放出(2)仪器确定法现代物理方法能快速准确地确定有机化合物分子的结构。1与金属钠反应生成氢气的官能团可能有哪些?与Na2CO3溶液反应的官能团有哪些?其中能生成CO2气体的官能团有哪些?提示:能与金属钠反应生成H2的官能团有酚OH、醇OH、羧基(COOH)及磺酸基(SO3H),能与Na2CO3溶液反应的官能团有酚OH和羧基,其中可生成CO2气体的为羧基。2如何确定未知有机化合物的结构式?提示:一般的做法是先确定有机物的分子式,再进一步确定官能团的种类、数目及位置,最后写出有机物的结构式。1由分子式确定有机物结构式的一般步骤2由分子式确定结构式的方法(1)化学法确定有机化合物的官能团官能团决定有机化合物的特殊化学性质,通过一些特殊的化学反应和反应的实验现象,我们可以确定有机化合物中含有何种官能团。(2)仪器法测定有机化合物的碳骨架和官能团核磁共振谱(NMR)。核磁共振谱分为氢谱(1H核磁共振谱)和碳谱两类,其中比较常用的是氢谱。氢谱能够测定有机化合物分子中氢原子在碳骨架上的位置和数目,进而推断出有机化合物的碳骨架结构。红外光谱(IR)。每种官能团在红外光谱中都有一个特定的吸收区域,因此从一未知物的红外光谱就可以准确判断该有机化合物中含有哪些官能团。红外光谱不仅可以用于定性鉴定,还可以定量算出样品的浓度。紫外光谱(UV)。紫外光谱可以确定分子中有无共轭双键。1确定有机化合物的不饱和度是判断有机物结构的重要内容之一,现有如下4种物质,其中不饱和度为4的是()解析:选D根据不饱和度公式进行计算,即不饱和度n(C)1,A的不饱和度为5,B为2,C为1,D为4。2某化合物分子由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱只有CH键、OH键、CO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()ACH3CH2OCH3BCH3CH(OH)CH3CCH3CH2OHDCH3COOH解析:选BA中不存在OH键;C中相对分子质量不是60;D中存在C=O键。3下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为21的有()乙酸甲酯对苯二酚2甲基丙烷对苯二甲酸ABCD解析:选D乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为11,错误;对苯二酚中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为21,正确;2甲基丙烷含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为91,错误;对苯二甲酸中含有2种氢原子,核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为21,正确。4质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)。峰的强度与结构中的H原子数成正比,例如乙酸分子的PMR谱中有两个信号峰,其强度比为31。现有某化学式为C3H6O2的有机物的PMR谱有三个峰,其强度比为321,则该有机物的结构简式不可能是()ACH3CH2COOHBCH3COOCH3CHCOOCH2CH3DCH3COCH2OH解析:选B在PMR谱中,等性氢原子都给出了相应的峰(信号),峰的强度与结构中的H原子数成正比。因此PMR谱有三个峰说明有三种化学环境不同的氢原子,而且其个数比为321。5某研究性学习小组为确定某蜡状有机物A的结构和性质,他们拟用传统实验的手段与现代技术相结合的方法进行探究。请你参与过程探究。.实验式的确定(1)取样品A进行燃烧法测定,发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.125 mol CO2和0.15 mol H2O。据此得出的结论是_。(2)另一实验中,取3.4 g蜡状有机物A在3.36 L(标准状况下,下同)氧气中完全燃烧,两者均恰好完全反应,生成2.8 L CO2和液态水。由此得出A的实验式是_。.结构式的确定(经测定A的相对分子质量为136)(3)取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,说明A分子中含有_。(4)进行核磁共振,发现只有两组特征峰,且峰面积比为21,再做红外光谱,发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收。图谱如下:则A的结构简式为_。解析:(1)取样品A进行燃烧法测定,发现燃烧后只生成CO2和H2O,某次燃烧后,经换算得到了0.125 mol CO2和0.15 mol H2O,说明该有机物中含有C、H元素,可能含有O元素,分子中C、H原子的数目比为N(C)N(H)0.125 (20.15)512,分子式为C5H12Ox(x0,1,2)。(2)生成CO2的物质的量为0.125 mol,则生成水的物质的量为0.15 mol,3.4 g有机物中氧元素的质量为3.4 g0.125 mol12 gmol10.15 mol21 gmol11.6 g,则氧原子的物质的量为0.1 mol,分子中N(C)N(H)N(O)5124,故最简式为C5H12O4。(3)取少量样品熔化,加入钠有氢气放出,A分子中不含有不饱和键,说明A分子中含有羟基。(4)进行核磁共振,发现只有两组特征峰,且面积比为21,说明结构中含有两种氢原子,数目分别为4和8,再做红外光谱,发现与乙醇一样透过率在同一处波数被吸收,说明结构中含有醇羟基,从红外光谱图可以看出分子中含有OH、CO、CH键,该有机物的结构简式为C(CH2OH)4。答案:(1)分子中N(C)N(H)512,分子式为C5H12Ox(x0,1,2)(2)C5H12O4(3)羟基(4)C(CH2OH)4二级训练节节过关 1下列化合物中核磁共振氢谱上只出现三个峰且峰面积之比为322的是()解析:选BA、D项的核磁共振氢谱中均有2个峰,且峰面积之比均为23;C项的核磁共振氢谱中有2个峰,峰面积之比是13。2某有机化合物在氧气中充分燃烧,生成水蒸气和CO2物质的量之比为11,由此得出的结论是()A该有机化合物分子中C、H、O原子个数比为123B分子中C、H原子个数比为12C有机化合物中必定含有氧D有机化合物中一定不含氧解析:选B因生成CO2和H2O的物质的量比为11则n(C)n(H)1(12)12,不能判断有机物中是否含有氧元素。3下列说法不正确的是()A有机分子中插入O原子对不饱和度没有影响B有机分子中去掉H原子对不饱和度没有影响C用CH原子团代替有机分子中的N原子对有机分子的不饱和度没有影响D烷烃和饱和一元醇的不饱和度都为0解析:选B分子的不饱和度为n(C)1,可知去掉H原子不饱和度增大,B不正确;分子中含有氧原子时不予考虑,A、D正确;分子中含有氮原子时,在氢原子总数中减去氮原子数:不饱和度n(C)1,若用CH代替N原子则多1个C和1个H,少一个N,不饱和度不变,C正确。4某有机物的氧化产物是甲,还原产物是乙。甲和乙都能与钠反应放出H2,甲和乙反应生成丙,甲和丙都能发生银镜反应。该有机物是()A甲醛B乙醛C甲酸D甲醇解析:选A某有机物的氧化产物是甲,还原产物是乙,甲和乙都能与钠反应放出H2,该有机物属于醛,甲为羧酸、乙为醇,甲和乙反应生成丙,则丙为酯,甲和丙都能发生银镜反应,故甲为甲酸,乙为甲醇,丙为甲酸甲酯,该有机物为甲醛。5某芳香族有机物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有()A两个羟基B一个醛基C两个醛基D一个羧基解析:选D由该有机物的分子式可求出不饱和度6,分子中有一个苯环,其不饱和度4,余下2个不饱和度、2个碳原子和2个氧原子。具有2个不饱和度的基团组合可能有三种情况:两个碳原子形成1个CC、两个氧原子形成2个羟基,均分别连在苯环上;两个碳原子形成1个羰基、1个醛基,相互连接;两个碳原子形成2个醛基,分别连在苯环上。三种情况中氧原子数目都为2;而选项D中,1个羧基的不饱和度仅为1,氧原子数目已为2,羧基和苯环上的C的价键已饱和,都不能与剩下的1个碳原子以C=C键结合,故选D。6在标准状况下,1 mol某烃完全燃烧生成89.6 L CO2,又知0.1 mol该烃能与标准状况下4.48 L H2完全加成,则该烃的结构简式是()解析:选B由题意知,1 mol某烃完全燃烧生成4 mol CO2,即1个烃分子中含4个C原子,又因0.1 mol该烃可与0.2 mol H2完全加成,故该烃分子中应含2个7某有机化合物中碳原子和氢原子的原子个数比为34,不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液退色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应,能生成两种一溴代物。该有机化合物可能是()解析:选B有机化合物的最简式为C3H4,设分子式为(C3H4)n,其相对分子质量为7.516120。123n4n120,故n3,即分子式为C9H12,不饱和度为4,因其不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液退色,所以有机化合物含有苯环,苯环的不饱和度为4,故苯环上的取代基为烷基。由于苯环上有两种一溴代物,该有机化合物可以是两取代基在苯环上处于对位,结构简式为。8化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136,分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4组峰且面积之比为1223,A分子中只含1个苯环且苯环上只有1个取代基,其红外光谱与核磁共振氢谱如图。关于A的下列说法中正确的是()AA属于酯类化合物,在一定条件下不能发生水解反应BA在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应C与A属于同类化合物的同分异构体只有2种D符合题中A分子结构特征的有机物只有1种解析:选D有机物A的分子式为C8H8O2,不饱和度为5,A分子中只含1个苯环且苯环上只有1个取代基,A的核磁共振氢谱有4组峰且面积之比为1223,说明A中含有4种氢原子且其原子个数之比为1223,结合红外光谱可知,分子中存在酯基等基团,故有机物A的结构简式为。含有酯基,可发生水解反应,A错误;A分子中只有苯环能与氢气加成,则A在一定条件下可与3 mol H2发生加成反应,B错误;属于同类化合物,应含有酯基、苯环,若为羧酸与醇形成的酯有甲酸苯甲酯,若为羧酸与酚形成的酯,可以是乙酸与苯酚形成的酯,也可以是甲酸与酚形成的酯,甲基有邻、间、对位3种位置,故共有5种同分异构体,C错误;符合题中结构特征的有机物A的结构简式为,只有一种,D正确。9某有机物A分子式为CxHyOz,15 g A完全燃烧生成22 g CO2和9 g H2O。(1)该有机物的最简式是_。(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,具有还原性,则其结构简式是_。(3)A中只有一种官能团,若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为_。(4)A中只有一种官能团,若A是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为_。(5)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为_。解析:(1)n(CO2)0.5 mol,n(C)0.5 mol,m(C)0.5 mol12 gmol16 g,n(H2O)0.5 mol,n(H)1 mol,m(H)1 mol1 gmol11 g,根据质量守恒可知,A中m(O)15 g6 g1 g8 g,n(O)0.5 mol,n(C)n(H)n(O)0.5 mol 1 mol0.5 mol121,故A的实验式为CH2O。(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,且有还原性,则A为甲醛,其结构简式为HCHO。(3)若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇能发生酯化反应,说明A中含有COOH,且A的实验式为CH2O,则A为乙酸,其结构简式为CH3COOH。(4)若A是易挥发、有水果香味的液体,能发生水解反应,说明A中含有酯基,属于酯,且A的实验式为CH2O,则A为甲酸甲酯,其结构简式为HCOOCH3。(5)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛基的性质,说明A中含有醇羟基和醛基,且A的实验式为CH2O,则A为葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。答案:(1)CH2O(2)HCHO(3)CH3COOH(4)HCOOCH3(5)CH2OH(CHOH)4CHO10(全国卷)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体,一种合成G的路线如下:已知以下信息:A的核磁共振氢谱为单峰;B的核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为611。D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢;1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。回答下列问题:(1)A的结构简式为_。(2)B的化学名称为_。(3)C与D反应生成E的化学方程式为_。(4)由E生成F的反应类型为_。(5)G的分子式为_。(6)L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应,L共有_种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3221的结构简式为_、_。推得E的结构简式为,最后由G的结构简式及FG的合成路线,逆推得F的结构简式为。(6)根据L遇FeCl3溶液发生显色反应可知L中含酚羟基,再结合D的分子式和1 mol L能与2 mol Na2CO3反应,可知L中含2个酚羟基和1个CH3,2个酚羟基位于苯环邻位、间位和对位时,CH3所处的位置分别有2种、3种和1种,即L共有6种可能的结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰,且峰面积之比为3221的结构简式为1有机物分子式C3H6O2可与新制的Cu(OH)2在加热时反应生成砖红色沉淀,经检测核磁共振氢谱中有三个共振峰,面积比为321,该有机物的结构简式是()解析:选DA项,此有机物为丙酸,不能与新制的Cu(OH)2在加热时反应生成砖红色沉淀,错误;B项,此有机物为酯类,不能与新制的Cu(OH)2在加热时反应生成砖红色沉淀,错误;C项,此有机物为羟醛化合物,与新制的Cu(OH)2在加热时反应生成砖红色沉淀,但分子中氢的峰面积比为3111,错误;D项,此有机物含有醛基,与新制的Cu(OH)2在加热时反应生成砖红色沉淀,分子中存在三种H,且峰面积比为321,符合题意。2有机物甲能发生银镜反应,甲催化加氢还原为乙,1 mol乙与足量金属钠反应放出22.4 L H2(标准状况),据此推断乙一定不是()ACH2OHCH2OHBCH2OHCHOHCH3CHOOCCOOHDHOOCCH2CH2OH解析:选C1 mol乙能跟Na反应放出1 mol H2,证明乙中含有两个与Na反应的官能团,甲能发生银镜反应,证明有醛基,则加氢反应后,产物中应有醇羟基,且被还原得来的羟基应在链端,C错误。3某有机物15 g,在空气中完全燃烧生成0.5 mol CO2和0.5 mol H2O,若已知该有机物的蒸气密度为2.679 g/L(已折算成标准状况),则该有机物的分子式是()AC2H4OBC2H4O2CC3H6O2DC3H6解析:选Bm(有机物)15 g,m(C)0.5 mol12 gmol16 g,m(H)0.5 mol21 gmol11 g,因为m(有机物)m(C)m(H),所以该有机物中含有氧元素。M2.679 g/L22.4 Lmol160 gmol1,n(有机物)15 g60 gmol10.25 mol,n(C)0.5 mol,n(H)1 mol,n(O)(1561)g16 gmol10.5 mol,所以该有机物的分子式为C2H4O2。4绿色农药信息素的推广使用,对环保有重要意义。有一种信息素的结构简式为CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CHO。下列关于检验该信息素中官能团的试剂和顺序正确的是()A先加入酸性高锰酸钾溶液;后加银氨溶液,水浴加热B先加入溴水;后加酸性高锰酸钾溶液C先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热;酸化后再加入溴水D先加入银氨溶液;再另取该物质加入溴水解析:选CA项,加入酸性高锰酸钾溶液,碳碳双键和CHO均被氧化,不能检验,错误;B项,加入溴水,碳碳双键和CHO均被氧化,不能检验,错误;C项,先加入新制氢氧化铜悬浊液,可检验CHO,酸化后再加入溴水,溴水退色,能说明含碳碳双键,正确;D项,先加入银氨溶液,可检验CHO,但另取该物质加入溴水,醛基和碳碳双键都与溴水反应,不能说明含碳碳双键,错误。5化学式为C4H8O3的有机物在浓硫酸存在下加热时有如下性质:能分别与CH3CH2OH和CH3COOH发生酯化反应能脱水生成一种能使溴水退色的物质,此物质只存在一种结构简式分子内能脱水生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物则C4H8O3的结构简式为()AHOCH2COOCH2CH3BCH3CH(OH)CH2COOHCHOCH2CH2CH2COOHDCH3CH2CH(OH)COOH解析:选C该有机物能够和CH3CH2OH及CH3COOH发生酯化反应,说明其分子内含有COOH和OH。能够脱水生成使溴水退色的物质,再结合C4H8O3的不饱和度,说明此生成物中含有键,即和OH相连的碳原子的邻位碳上必定有H。该有机物能够发生分子内脱水反应生成分子式为C4H6O2的五元环状化合物,则生成的五元环的结点为四个C和一个O,所以该有机物应为直链状,即HOCH2CH2CH2COOH。6某化合物的结构(键线式)及球棍模型如下:该有机分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm):下列关于该有机物的叙述不正确的是()A该有机物不同化学环境的氢原子有8种B该有机物与氢氧化钠的醇溶液共热时可以发生消去反应C键线式中的Et代表的基团为CH2CH3D1 mol 该有机物最多可以与1 mol NaOH反应解析:选B该有机物结构不对称,核磁共振氢谱图中有8组峰,说明该有机物含有8种不同化学环境的H原子,A正确;该有机物分子中含有酯基,在氢氧化钠溶液中发生水解反应,分子中还含有羟基,但发生消去反应的条件是浓硫酸、加热,B错误;由结构及球棍模型可知,Et代表CH2CH3,C正确;该分子中含有1个酯基,1 mol该有机物最多可以与1 mol NaOH反应,D正确。7某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240,其中碳元素的质量分数为80.0%,氧元素的质量分数是氢元素的2倍,分子中含有2个苯环,每个苯环上都只有一个取代基,且取代基上无支链。A在稀酸中加热时发生水解反应得到B和C,C的相对分子质量为108。(1)A的分子式为_。(2)C的结构简式为_。(3)B的结构简式为_。(4)B的同分异构体中,有一类属于酯,且苯环上的一氯取代物只有2种,则其可能的结构简式有_(请写4种)。解析:A分子中碳原子数为16,氧原子数为2,氢原子数为16,所以A的分子式为C16H16O2。因为A在稀酸中加热发生水解,故A是酯类,C的结构中有苯环且相对分子质量为108,则C必不含羧基,结合A的结构特点,则可推出C为8(全国卷)化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:已知:RCHOCH3CHORCH=CHCHOH2O回答下列问题:(1)A的化学名称是_。(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是_、_。(3)E的结构简式为_。(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为_。(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6211。写出2种符合要求的X的结构简式_。(6)写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。(4) (6)
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