高中化学 第1章 认识有机化合物 第4节 研究有机化合物的一般步骤和方法（第2课时）有机物分子式与分子结构的确定课堂达标验收 新人教版选修5-新人教版高二选修5化学试题VIP专享VIP免费

有机物分子式与分子结构的确定1．(2016·湖北黄冈检测)为测定某有机物的结构，用核磁共振仪处理后得到如图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是(A)A．C2H5OHB．C．CH3CH2CH2COOHD．解析：核磁共振氢谱有3个吸收峰，故有机物分子中有3种H原子。A项，C2H5OH即CH3CH2OH，羟基有1种H原子、甲基有1种H原子、亚甲基有1种H原子，共3种H原子；B项，中2个甲基的H原子与碳碳双键中的H原子所处化学环境不同，有2种H原子；C项，CH3CH2CH2COOH中，甲基中的H原子与羧基中的H原子、2个亚甲基上的H原子所处的化学环境均不同，有4种H原子；D项，为对称结构，甲基与苯环上的H原子所处化学环境不同，有2种H原子。2．质谱法能够对有机分子进行结构分析。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C2H、C2H、C2H……然后测定其质荷比。其有机物样品的质荷比如图所示(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(B)A．甲醇(CH3OH)B．甲烷C．丙烷D．乙烯3．为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验。分子式的确定：(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗氧气6.72L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是__N(C):N(H):N(O)＝2:6:1__；(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图①所示质谱图，则其相对分子质量为__46__，该物质的分子式是__C2H6O__。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式__CH3CH2OH，CH3—O—CH3__。结构式的确定：(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(Cl—CH2—O—CH3)有两种氢原子如②所示。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③所示，则A的结构简式为__CH3CH2OH__。解析：(1)据题意有：n(H2O)＝0.3mol，则有n(H)＝0.6mol；n(CO2)＝0.2mol，则有n(C)＝0.2mol。据氧原子守恒有n(O)＝n(H2O)＋2n(CO2)－2n(O2)＝0.3mol＋2×0.2mol－2×＝0.1mol，则该物质中各元素原子个数比N(C):N(H):N(O)＝n(C):n(H):n(O)＝2:6:1。(2)据(1)可知该有机物的实验式为C2H6O，假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，则46m＝46，即m＝1，故其分子式为C2H6O。(3)由A的分子式为C2H6O可知A为饱和化合物，可推测其结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氢谱图可知：A有三种不同类型的H原子，CH3OCH3只有一种类型的H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。