高中化学选择性必修三 1.2.3 确定分子式—质谱法

2020—2021学年人教版（2019）选择性必修三章节自我强化训练1.2.3   确定分子式—质谱法

1.G是一种香料，结构简式如图所示，下列说法错误的是(   )

A.常温下，G能使溴水褪色 B.G的分子式为

C.苯环上二溴代物有5种 D.G分子中至少有12原子共平面

2.由甲醛()、乙酸和乙酸乙酯组成的混合物中，氧元素的质量分数是37%，则碳元素的质量分数为(　　)

A. 27% B. 9% C. 54% D. 无法计算

3.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

4.在C2H2、C6H6、C2H4O组成的混合物中,已知氧元素的质量分数为8%,则混合物中碳元素的质量分数是(   )

A.92.3% B.87.6% C.75% D.84%

5.一定温度和压强下，1体积X2（气）和3体积Y2（气）化合生成2体积气态化合物，则该化合物的化学式为 (   )

A．XY3        B．XY        C．X3Y        D．X2Y3

6.已知乙炔(C2H2)、苯(C6H6)、乙醛(C2H4O)的混合气体中含氧元素的质量分数为8%,则混合气体中碳元素的质量分数为(   )

A.60%        B.84%        C.91%      D.42%

7.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下的密度为,则关于该混合物组成的正确说法是(   )

A.一定有甲烷
B.一定有乙烷
C.可能是甲烷和己烷的混合物
D.可能是乙烷和丙烷的混合物

8.某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需最少条件是(   )

①X中含碳质量分数 ②X中含氢质量分数 ③X在标准状况下的体积 ④X对H2的相对密度 ⑤X的质量

A.①②       B.①②④     C.①②⑤     D.③④⑤

9.有机物X完全燃烧的产物只有二氧化碳和水,元素组成分析发现,该物质中碳元素的质量分数为60.00%,氢元素的质量分数为13.33%,它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰。下列关于有机物X的说法不正确的是(   )

A.含有C、H、O三种元素 B.相对分子质量为60 C.分子组成为C3H8O D.结构简式为CH3CHOHCH3

10.芳香族化合物Q的相对分子质量为148，Q既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与小苏打反应放出气体。下列有关Q的叙述错误的是（   ）

A.分子式为C9H8O2

B.可发生酯化反应

C.结构简式有5种

D.分子中所有原子不可能处于同一平面

11.验证某有机物属于烃的含氧衍生物，应完成的实验内容是（　　）

A．只需验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2

B．只需测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值

C．测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比

D．测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量

12.一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合气体共10g,其密度是相同条件下H2的12.5倍,将该混合气体通过足量溴水时,溴水增重8.4g,则该混合气体为(   )

A.甲烷、乙烯     B.甲烷、丙烯     

C.乙烷、乙烯     D.乙烷、丙烯

13.常温下,1 mol某气态烃CxHy完全燃烧需要氧气5 mol,则x与y之和可能是(   )

A.x+y=5      B.x+y=7      C.x+y=11     D.x+y=13

14、若要验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是(   )

A.测定该有机物分子中C、H原子的个数之比
B.证明其完全燃烧的产物只有H 2O和CO 2
C.测定其燃烧产物中H 2O和CO 2的物质的量之比
D.测定该有机物试样的质量及试样完全燃烧后生成CO 2和H 2O的质量

15.工业上以石油裂解气E为原料,通过下列化学反应制取1,3~丙二醇:

已知E能使酸性KMnO4溶液褪色。同温同压下,E的密度是H2的21倍。核磁共振氢谱显示E有3种不同化学环境的氢原子,其个数比为1:2:3。下列关于E的叙述中,不正确的是(   )

A.E的相对分子质量为42
B.E的结构简式为CH2=CHCH3
C.E分子中所有的碳原子在同一平面内
D.反应①是将E通入溴的CCl4溶液中

16.食品化学家 和 说,当豆油被加热到油炸温度(185℃)时,会产生如下所示高毒性物质,许多疾病和这种有毒物质有关,如帕金森症。下列关于这种有毒物质的判断不正确的是(   )

A.该物质最多可以和2  发生加成反应
B.该物质的分子式为
C.该物质分子中含有三种官能团
D.该物质属于烃的衍生物

17.化合物A的相对分子质量为136,分子式为C8H8O2,A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基,其红外光谱和核磁共振氢谱如下图。下列关于A的说法中不正确的是(   )

A.A分子属于酯类化合物,在一定条件下能发生水解反应
B.A在一定条件下可与3mol 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4种
D.符合题干特征的A分子结构只有1种

18.实验测得，某有机物相对分子质量为72。

（1）若该有机物是烃，其分子式为__________。它有______种同分异构体。若该烃与发生取代反应，生成的一氯代物只有1种，则该烃的结构简式为___________________。
（2）若该有机物分子中只有一个氧原子，其分子式为_____________________。

（3）若该有机物3.6g完全燃烧生成和，则该有机物的分子式为______，若它是一种不饱和羧酸，该酸与甲醇发生酯化反应的化学方程式为（注明反应条件）：_________。

19.卫生部曾发布公告,建议国人尽可能避免食用经长时间或高温油炸的淀粉类食品,以降低因摄入致癌物内烯酰胺可能导致的健康危害性。已知丙烯酰胺是一种含有C、H、O、N的有机物,其摩尔质量为71,其中所含碳元素的质量分数为50.7%,所含氢元素的质量分数为7.1%,所含氧元素的质量分数为22.5%。请回答下列问题:

(1)丙烯酰胺中各元素原子的物质的量之比___________________。

(2)丙烯酰胺的化学式是_______________________。

20.有机物只由、、三种元素组成,常用作有机合成的中间体,测得8.4该有机物经燃烧生成22.0 和7.2水,质谱图表明其相对分子质量为84;红外光谱分析表明中含有和位于分子端的,核磁共振氢谱显示有3种峰,且峰面积之比为6:1:1。

（1）.写出的分子式__________;

（2）.写出的结构简式__________________;

（3）.下列物质一定能与发生反应的是_______(填序号)。

A.
B.
C.
D. (作催化剂)

21.有机物A只含有C、H二种元素.13.6g该有机物经燃烧生成44.0g CO2和14.4g H2O;质谱图表明其相对分子质量为68,红外光谱分析表明A分子中含有位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积为6:1:1.

（1）.通过计算确定该有机物A的分子式__________,并写出A的结构简式__________.
（2）.有机物B是A的同分异构体.请写出B的任意两种同分异构体的结构简式__________、__________.

参考答案

1.答案：C

解析：A项，该有机物分子中有碳碳双键，所以在常温下，G能使溴水褪色，正确；B项，由结构简式可知G的分子式为，正确；C项，苯环上二溴代物有6种，错误； D项，与苯环直接相连的原子可共平面，则G分子中至少有 12个原子共平面，正确。

2.答案：C

解析：分析解题的基点：混合物中碳、氢原子个数比恒定。

甲醛()、乙酸()、乙酸乙酯()三种分子中的碳、氢原子个数比都是1∶2，碳、氢元素的质量比为6∶1，碳、氢两元素的质量分数为1－37%  ＝ 63%，碳元素的质量分数为63%×6/7＝54%。

3.答案：B

解析：分析解题思路：

①该有机物分子中氧原子数目应小于150×50%÷16＝  4.7；

②当分子中氧原子数目为4时，该有机物的相对分子质量最大，含碳原子个数也最多，此时，碳、氢两元素的相对原子质量之和为4×16＝64；

③设分子中含有个C，个H，则有，当时，，分子中碳原子的个数最多为5。

4.答案：D

解析：

5.答案：A

解析：

6.答案：B

解析：

7.答案：A

解析：在标准状况下,有两种气态烷烃的混合物,其密度为,则这两种气态烷烃的平均相对分子质量为1.16×22.4=26,说明这两种烷烃中,一种烷烃的相对分子质量小于26,另一种烷烃的相对分子质量大于26。A项,在烷烃中,只有甲烷的相对分子质量(为16)小于26,故该混合物中一定有甲烷,正确;B项,除甲烷外,另一种相对分子质最大于26的烷烃不一定是乙烷,错误;C项,在标准状况下,己烷不是气态,故该混合物不可能是甲烷和己烷的混合物,错误;D项,该混合物中一定有甲烷,则不可能是乙烷和丙烷的混合物,错误。

8.答案：B

解析：

9.答案：D

解析：有机物X中氧元素的质量分数是1-60.00%-13.33%=26.67%,所以C、H、O三种原子的个数之比是，即X的分子式是(C3H8O)n，其中n只能为1，故其分子式为C3H8O。它的核磁共振氢谱有4组明显的吸收峰，则一定含有羟基且羟基只能连在1号碳原子上，其结构简式为CH3CH2CH2OH。

10.答案：D

解析：依题意，Q含有碳碳双键（或三键）、羧基，由相对分子质量推知，Q的分子式为C9H8O2，A项正确；羧酸与醇发生酯化反应，B项正确；苯环上只有一个取代基时，有2种结构即和，苯环上有2个取代基时，有3种结构即、，C项正确；分子中所有原子可能共平面，D项错误。

11.答案：D

解析：

12.答案：A

解析：混合气体的密度是相同条件下氢气的12.5倍,则混合气体的平均相对分子质量为12.5×2=25,烯烃的相对分子质量最小为28,故该混合气体中一定含有CH4。烯烃与溴水发生加成反应,而甲烷与溴水不反应,故溴水增重8.4 g即烯烃的质量为8.4g,则甲烷的质量为10g-8.4g=1.6g,其物质的量为1.6g/16g·mol-1=0.1mol,混合气体的物质的量为10g/25g·mol-1=0.4mol,故烯烃的物质的量为0.4mol-0.1mol=0.3mol,则烯烃的相对分子质量为8.4/0.3=28,设烯烃的分子式为CnH2n,则12n+2n=28,解得n=2,即为乙烯,故该混合气体为甲烷、乙烯。

13.答案：C

解析：

该烃为气态烃,所以,由烃的燃烧通式可知, ,由C、H的个数比关系可知, 。当x=1时,y=16(不合、舍去);当x=2时,y=12(不合、舍去);当x=3时,y=8,C项正确;当x=4时,y=4,无此选项。

14答案：D

解析： 验证某有机物属于烃需证明该有机物中只含有C、H两种元素,D项正确。

15.答案：D

解析：

E的密度是H2的21倍.则E的相对分子质量M=21×2=42,A正确。根据反应①所得产物:CH2=CHCH2Br,可知E分子中含有3个碳原子,结合其相对分子质量为42,可知E的分子式为C3H6;因分子中含有三种不同化学环境的H,并且个数比为1:2:3,所以E的结构简式为CH2=CHCH3,B正确。E分子中含有碳碳双键,根据乙烯的结构特点可知,E分子中所有的碳原子在同一平面内,C正确。由反应①可知,从CH2=CHCH3→CH2=CHCH2Br,发生甲基上的取代,则需要在光照的条件下和溴蒸气反应,D错误。

16.答案：B

解析：键线式中每一个拐点表示一个碳原子,该物质分子式为,对于只含有、、原子的分子来说,其原子个数一定为偶数。

17.答案：C

解析：

18.答案：（1）；3； ；
 （2）；
（3）； 。

解析：

19.答案：(1)3:5:1:1; (2)

解析：(1)1mol丙烯酰胺分子中各元素原子的物质的量为，，，，所以丙酰胺中各元素原子的物质的量之比。

(2)丙烯酰胺的化学式为。

20.答案：（1）.C5H8O
（2）.
（3）.ABC

解析：

21.答案：（1）.C5H8; HC≡C﹣CH(CH3)2
（2）.CH3C≡CHCH2CH3; CH3CH=CHCH=CH2

解析：