1．某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成, 其相对分子质量小于150, 若已知其中氧的质量分数为50%, 则分子中碳原子的个数最多为( )
A．4 B．5
C．6 D．7
解析: 选B. 150×50%＝75, 所以分子中含氧原子个数最多为4个, 则该有机物相对分子质量最大为128, 设分子式为CmHnO4, 即12m＋n＝64, 经讨论可知m＝5, n＝4.
2．(2012·金华高三调研)核磁共振氢谱是测定有机分子结构最有用的工具之一. 在有机物分子中, 不同的氢原子在核磁共振氢谱中给出的峰值(信号)不同. 根据峰值(信号)可以确定有机物中氢原子的种类. 下列有机物分子中, 在核磁共振氢谱中只给出一种峰(信号)的是( )
A．CH3OH B．CH3CH=CH2
C．CH3COOH D．CH3COCH3
解析: 选D. “核磁共振氢谱中只给出一种峰”说明该分子中的H原子都是等效的, D项中2个甲基连在同一个羰基上, 6个H原子都是等效的.
3．(2012·绍兴高三调研)有一种有机物的键线式酷似牛形(如图所示), 故称为牛式二烯炔醇(cowenyenynol). 下列有关说法正确的是( )
A．该有机物的分子式为: C29H42O
B．牛式二烯炔醇含有5个手性碳原子
C．牛式二烯炔醇含有3种官能团
D．牛式二烯炔醇分子内能发生消去反应
解析: 选C. A项该有机物的分子式为C29H44O; 该分子含有羟基、碳碳双键和碳碳叁键三种官能团, C项正确; 羟基两边的碳上均没有氢原子, 故不能发生消去反应, D项错; 手性碳原子连接四个不同的基团或原子, 该分子中只有2个手性碳原子.
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3∶1. 现有某化学式为C3H6O2的有机物的PMR谱有三个峰, 其强度比为3∶2∶1, 则该有机物的结构简式不可能是( )
A．CH3CH2COOH B．CH3COOCH3
C．HCOOCH2CH3 D．CH3COCH2OH
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3∶2∶1.
5．有机物A只含有C、H、O三种元素, 常用作有机合成的中间体. 16.8 g该有机物经燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O; 质谱图表明其相对分子质量为84, 红外光谱图分析表明A分子中含有O—H和位于分子端的C≡C, 核磁共振氢谱有三个峰, 峰面积之比为6∶1∶1.
(1)A的分子式是________________________. A的结构简式是__________________________.
(2)下列物质中, 一定条件下能与A发生反应的是________.
A．H2 B．Na
C．酸性KMnO4溶液 D．Br2
(3)有机物B是A的同分异构体, 1 mol B可与1 mol Br2加成. 该有机物中所有碳原子均在同一个平面内, 没有顺反异构现象. B中含氧官能团的名称是____________, B的结构简式是 ______________________________.
(4)B可以通过下列变化得到四元环状化合物F.
请写出反应③的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
上述转化关系中①、②、④的反应类型分别是: ____________、____________、____________.
解析: (1)根据题意知A的相对分子质量为84, 则16.8 g A的物质的量为0.2 mol. A燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O可求出0.2 mol A中含C 1 mol、H 1.6 mol. 故A中N(C)＝＝5, 含N(H)＝＝8, N(O)＝＝1, A的分子式为C5H8O, 分子中含O—H和位于分子端的C≡C, 核磁共振氢谱有三个峰说明有三种不同环境的H, 且个数之比为6∶1∶1综合推知A为
(3)所有碳原子在同一平面内, 故含有结构, 没有顺反异构, 则为结构, 结合其分子式知B为
1．(2011·高考四川卷)已知:
其中, R、R′表示原子或原子团.
A、B、C、D、E、F分别代表一种有机物, F的相对分子质量为278, 其转化关系如下图所示(其他反应物、产物及反应条件略去):
请回答下列问题:
(1) 中含氧官能团的名称是________.
(2)A反应生成B需要的无机试剂是________. 上图所示反应中属于加成反应的共有________个.
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)F的结构简式为________________.
(5)写出含有HC≡C—、氧原子不与碳碳双键和碳碳叁键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式: ________________________________________________________________________.
解析: 本题将教材经典反应与信息反应相结合, 从点到面考查了有机重点知识, 如有机物结构的推断、官能团及反应类型的判断、有机方程式及同分异构体的书写等.
2．(2011·高考浙江卷)白藜芦醇属二苯乙烯类多酚化合物, 具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用. 某课题组提出了如下合成路线:
根据以上信息回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式是________.
(2)C→D的反应类型是__________; E→F的反应类型是________.
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应, 能与NaHCO3反应放出CO2, 推测其核磁共振氢谱(1H-NMR)中显示有________种不同化学环境的氢原子, 其个数比为________.
(4)写出A→B反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)写出化合物D、E的结构简式: D________________________________________________________________________,
E______________________.
(6)化合物有多种同分异构体, 写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式: ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
①能发生银镜反应;
②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子.
解析: 本题考查有机合成和推断, 意在考查考生运用提供信息进行有机推断的能力. 根据图示转化关系, 可以推断C为
(1)根据白藜芦醇的结构简式, 可知其分子式为C14H12O3. (2)C→D为取代反应, E→F为消去反应. (3)化合物A为
答案: (1)C14H12O3
(2)取代反应 消去反应
(3)4 1∶1∶2∶6
一、选择题
1．下列实验方法不能达到目的的是( )
A．用加热的方法分离氯化钠和氯化铵的固体混合物
B．用水鉴别乙醛、苯、硝基苯
C．用核磁共振氢谱鉴定未知物C2H6O的分子结构
D．用10 mL量筒量取5.00 mL 1.00 mol· L－1盐酸配制0.100 mol·L－1盐酸
解析: 选D. A项, 氯化铵加热会分解, 氯化钠加热不分解, 故可以分离; B项, 乙醛可溶于水, 苯不溶于水且密度比水小, 硝基苯不溶于水且密度比水大, 则可以用水鉴别; C项, 核磁共振氢谱可鉴定C2H6O中氢原子的种类和数目, 可确定它是乙醇还是甲醚, 故正确; D项, 由于量筒的精确度不高, 不能量取5.00 mL盐酸, 应该用酸式滴定管量取, 故不正确.
2．警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索, 人体气味的成分中含有以下化合物: ①辛酸; ②壬酸; ③环十二醇; ④5,9十一烷酸内酯; ⑤十八烷; ⑥己醛; ⑦庚醛. 下列说法正确的是(双选)( )
A．①、②、⑥分子中碳原子数小于10, ③、④、⑤分子中碳原子数大于10
B．①、②是无机物, ③、⑤、⑦是有机物
C．①、②是酸性化合物, ③、⑤不是酸性化合物
D．②、③、④含氧元素, ⑤、⑥、⑦不含氧元素
解析: 选AC. B项, ①、②也是有机物; D项, ⑥、⑦均含氧元素.
3．(2012·天津一中高三模拟)经研究发现白蚁信息素有: (2,4-二甲基-1-庚烯), (3,7-二甲基-1-辛烯), 家蚕的性信息素为:
CH3(CH2)8CH===CH—CH===CH(CH2)8CH3. 下列说法正确的是( )
A．以上三种信息素互为同系物
B．以上三种信息素均不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．2,4-二甲基-1-庚烯与3,7-二甲基-1-辛烯互为同系物
D．家蚕的性信息素与1 mol Br2的加成产物只有一种
解析: 选C. 同系物的通式必须相同, 前两种有机物均只含有一个碳碳双键, 其他为饱和键, 故互为同系物关系, 而家蚕的性信息素含有两个碳碳双键, 故通式与它们不同, 则A项错, C项正确. 三种物质中均含有碳碳双键, 故均可使溴的四氯化碳溶液褪色, B项错误; 家蚕的性信息素与Br2加成可为1,2-加成, 也可为1,4-加成, 产物不同, 故D项错.
4．为了提纯下列物质(括号内为杂质), 有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
己烷(己烯)
溴水
分液
B
淀粉溶液(NaCl)
水
过滤
C
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
D
甲烷(乙烯)
KMnO4酸性溶液
洗气
解析: 选C. A中向试样中加入溴水, 己烯与Br2反应的产物与己烷仍互溶, 用分液法不能将己烷提纯; B中除去淀粉中的NaCl可用渗析的方法; D中用KMnO4酸性溶液除去甲烷中的乙烯, 又引入杂质CO2气体.
5．(2012·绍兴高三第一次模拟)某苯的同系物的化学式为C11H16, 经分析化学式中除含苯环外(不含其他环状结构)还含有两个“—CH3”, 两个“—CH2—”和一个“”, 它的可能结构式有( )
A．6种 B．5种
C．4种 D．3种
解析: 选C.
而每一种情况下连上一个苯环和两个“—CH3”, 又各有两种连法, 则符合题意的结构共有4种.
6．人类利用太阳能已有3000多年的历史, 太阳能科技突飞猛进. 塑晶学名为新戊二醇(NPG), 它和液晶相似, 塑晶在恒温44 ℃时, 白天吸收太阳能而贮存热能, 晚上则放出白天贮存的热能. 已知: NPG的结构简式为, 有关NPG说法错误的是( )
A．NPG与乙二醇互为同系物
B．NPG可命名为: 2,2-二甲基-1,3-丙二醇
C．NPG一定条件下能发生消去反应
D．研究确定NPG的结构, 需经重结晶提纯并干燥、元素定量分析确定分子式、相对分子质量测定和波谱分析确定结构
解析: 选C. 羟基连接的碳原子上没有氢原子, 故不能发生消去反应.
7．由C、H、O三种元素组成的某有机化合物8.8 g, 完全燃烧后生成CO2和H2O的质量分别是22.0 g 和10.8 g, 则该化合物的分子式为( )
A．C5H6O B．C5H12O
C．C5H12O2 D．C5H10O
解析: 选B. 因为m(CO2)＝22.0 g, 所以n(CO2)＝＝0.5 mol, 则m(C)＝0.5 mol×12 g·mol－1＝6.0 g, 因为m(H2O)＝10.8 g, 所以n(H2O)＝＝0.6 mol, 则m(H)＝0.6 mol×2×1 g·mol－1＝1.2 g, 故m(O)＝8.8 g－6 g－1.2 g＝1.6 g. 则有机物分子中n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝5∶12∶1, 所以此有机物的实验式为C5H12O, 该实验式中氢原子已达到饱和, 实验式即为分子式.
8．利胆解痉药“亮菌甲素”跟(CH3)2SO4反应可以生成有机物A:
下列说法正确的是( )
A．亮菌甲素的分子式为C12H12O5
B．亮菌甲素属于芳香族化合物
C．A的核磁共振氢谱中有7个吸收峰
D．1 mol A最多能跟4 mol H2加成
解析: 选B. 根据亮菌甲素的结构简式可确定其分子式为C12H10O5, 结构中含有苯环, 故属于芳香族化合物; 根据A的结构简式可知A的核磁共振氢谱中有9个吸收峰; 由于A中苯环和碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应, 故1 mol A最多能跟5 mol H2发生加成反应.
9．下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )
A．2,2,3,3四甲基丁烷 B．2,3,4三甲基戊烷
C．3,4二甲基己烷 D．2,5二甲基己烷
解析: 选D. 核磁共振氢谱中出现三组峰即有机物分子中含有三种氢原子. A项中,
10．现有乙酸和两种链状单烯烃的混合物, 若其中氧的质量分数为a, 则碳的质量分数是( )
A. B.a
C.(1－a) D.(1－a)
解析: 选C. 乙酸与单烯烃分子中碳、氢原子个数比均为1∶2, 故在混合物中碳、氢元素的质量比恒定且为6∶1, 碳、氢两元素总的质量分数为1－a, 其中碳元素占, 故C项正确.
二、非选择题
11．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: (1)设该烃的分子式为CxHy, 则12x＋y＝56. 又x、y均为正整数, 经讨论可知x＝4, y＝8, 即其分子式为C4H8.
(2)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: CH2===CH—CH2CH3、
CH3—CH===CH—CH3、
(3)这三种烯烃与H2加成后得到的烷烃有2种:
(3)2 (4)4
12．某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84, 红外光谱表明分子中含有碳碳双键, 核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢.
(1)A的结构简式为________________________________________________________________________;
(2)A中的碳原子是否都处于同一平面？________(填“是”或“不是”);
(3)B、C、D与A互为同分异构体, 核磁共振氢谱表明B中只有一种类型的氢; C与乙烯互为同系物, 且分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内; D核磁共振氢谱表明分子中有3种类型的氢, D与氢气反应后的生成物中所有碳原子均可以处在同一平面内.
①B的结构简式为________________________________________________________________________;
②C的结构可能有________种, C的结构简式为____________________(若有多种只需要写出一种即可);
③D的结构简式为________________, 区别D与戊烯的方法是________________________________________________________________________.
解析: 根据相对分子质量可计算烃的分子式为C6H12, 红外光谱表明分子中含有碳碳双键, 核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢, 可以确定烯烃的结构简式. 核磁共振氢谱表明B中只有一种类型的氢, 且与A互为同分异构体, B为环己烷. C与乙烯互为同系物, 且分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内, 即饱和碳中最少有1个碳原子上连接3个碳原子, 即符合C的要求有5种. D的核磁共振氢谱表明分子中有3种类型的氢, D与氢气反应后的生成物中所有碳原子均可以处在同一平面内, 说明烯烃中不能有支链, 符合D要求的只有一种.
测定核磁共振氢谱
13．有机物A可由葡萄糖发酵得到, 也可从酸牛奶中提取. 纯净的A为无色粘稠液体, 易溶于水. 为研究A的组成与结构, 进行了如下实验:
实验步骤
解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g, 升温使其汽化, 测得其密度是相同条件下H2的45倍.
试通过计算填空: (1)A的相对分子质量为: ________.
(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧, 并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰, 发现两者分别增重5.4 g 和 13.2 g.
(2)A的分子式为: ______________.
(3)另取A 9.0 g, 跟足量的NaHCO3粉末反应, 生成2.24 L CO2(标准状况), 若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况).
(3)用结构简式表示A中含有的官能团: ________________、________________.
(4) A的核磁共振氢谱如图:
4)A中含有______种氢原子.
(5)综上所述, A的结构简式为__________________.
解析: (1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍, 相对分子质量为45×2＝90. 9.0 g A的物质的量为0.1 mol.
(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰, 发现两者分别增重5.4 g和13.2 g, 说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2. 1 mol A中含有6 mol H、3 mol C.
(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应, 生成2.24 L CO2(标准状况), 若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况), 说明分子中含有一个—COOH和一个—OH.
(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰, 说明分子中含有4种氢原子.
(5)综上所述, A的结构简式为.
答案: (1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH
(4)4 (5)
14．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, 得到如图一所示的质谱图; ③用核磁共振仪处理该化合物, 得到如图二所示谱图, 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)＝1.2 g
n(H)＝×2＝0.3 mol, m(H)＝0.3 g
m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g, n(O)＝0.05 mol
所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1, 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
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