20xx人教版高中化學選修5第一章第四節(jié)第2課時元素分析與相對分子質量的測定分子結構的鑒定-資料下載頁
2024-12-09 15:07本頁面
【導讀】質量的一般方法，并能據此確定有機化合物的分子式。有機化合物的結構。將某有機物在O2中充分燃燒后，各元素對應的燃燒產物：C→CO2；H→H2O；N→N2；S→SO2。若將有機物完全燃燒，生成物只有H2O和CO2，則該有機物中一定含有的元素是C、H，可能含有的元素是O。量比較，若兩者相等，則說明原有機物中不含氧元素，否則有機物中含氧元素。濃溶液吸收生成的水和二氧化碳；物中氫元素和碳元素的質量，剩余則為氧元素的質量；②分子式表示化合物分子所含元素的原子種類及數目的式子；依據氣體的相對密度D，計算氣體的相對分子質量MA＝D·MB。均相對分子質量M＝MA·w＋MB·w。得該化合物的相對分子質量是30，求該化合物的分子式。某有機化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成，經測定其相對分子質量為90。故該有機物的實驗式為C4H10O，實驗式的相對分子質量為74。實驗測得某醇1mol與足量鈉反應可得1mol氣體，該醇分子中含羥基的個數是2。
【正文】 。 (3)根據價鍵理論，預測 A的可能結構并寫出結構簡式： 。 (4)核磁共振氫譜能對有機物分子中不同位置的氫原子給出不同的峰值 (信號 )，根據峰值 (信號 )可以確定分子中氫原子的種類和數目。例如甲基氯甲基醚 (Cl— CH2— O— CH3，有 2種氫原子 )的核磁共振氫譜如圖 1所示： 經 測 定 ， 有 機 物 A 的 核 磁 共 振 氫 譜 圖 如 圖 2 所 示 ， 則 A 的 結 構 簡 式為 。 答案 (1)C2H6O (2)46 C2H6O (3)CH3CH2OH、 CH3— O— CH3 (4)CH3CH2OH 解析 (1)根據題意有 n(H2O)＝ mol，則有 n(H)＝ mol； n(CO2)＝ mol，則有 n(C)＝ mol。根據氧原子守恒有 n(O)＝ n(H2O)＋ 2n(CO2)－ 2n(O2)＝ mol＋ 2 mol －2 Lmol － 1＝ mol，則 N(C)∶ N(H)∶ N(O)＝ n(C)∶ n(H)∶ n(O)＝ 2∶6∶1 ，其實驗式為 C2H6O。 (2)假設該有機物的分子式為 (C2H6O)m，由質譜圖知其相對分子質量為 46，則 46m＝ 46，即 m＝ 1，故其分子式為 C2H6O。 (3)由 A的分子式 C2H6O可知 A為飽和化合物，推測其結構簡式為 CH3CH2OH或 CH3OCH3。 (4)分析 A 的核磁共振氫譜圖可知： A 有 3 種不同類型的 H原子，而 CH3OCH3只有 1種類型的 H原子，故 A的結構簡式為 CH3CH2OH。 14．有 A、 B兩種有機物，按要求回答下列問題： (1)取有機物 A g，完全燃燒后生成 g 水和 L CO2(標準狀況 )，已知該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為 30，求該有機物的分子式 。 (2)有機物 B的分子式為 C4H8O2，其紅外光譜圖如下， 試推測該有機物的可能結構： 。 答案 (1)C3H8O (2)CH3COCH2OCH CH3CH2COOCH CH3COOCH2CH3 解析 (1)實驗式 ??????CO2―― →推出 m ＝ g， H2O― → m ＝ g則 m ＝ g－ g－ g＝ gn n n ＝ 3∶8∶1C3H8O 相對分子質量： Mr(A)＝ 302 ＝ 60 Mr[(C3H8O)n]＝ 60， n＝ 1，故分子式為 C3H8O。 (2)根據譜圖所示，該有機物有下列特征基團：不對稱 — CH C===O、 C— O— C，結合分子式C4H8O2可知，該有機物可能為酯或含羰基的醚。有如下幾種結構： 、 CH3CH2COOCH CH3COOCH2CH3。 思維啟迪 利用紅外光譜可知有機物中含有的化學鍵或官能團的種類，利用核磁共振氫譜可測知有機物中氫原子的種類，二者結合可推測有機物的結構。 [拓展探究 ] 15．三聚氰胺最早被李比希于 1834 年合成，它有毒，不可用于食品加工或食品添加劑。經李比希法分析得知，三聚氰胺分子中，氮元素的含量高達 %，氫元素的質量分數為%，其余為碳元素。它的相對分 子質量大于 100，但小于 150。試回答下列問題： (1)分子式中原子個數比 N(C)∶ N(H)∶ N(N)＝ 。 (2) 三 聚 氰 胺 分 子 中 碳 原 子 數 為 ， 理 由 是 (寫出計算式 )。 (3)三聚氰胺的分子式為 。 (4)若核磁共振氫譜顯示只有 1個吸收峰，紅外光譜表征有 1 個由碳氮兩種元素組成的六元雜環(huán)。則三聚氰胺的 結構簡式為 。 答案 (1)1∶2∶2 (2)3 100%12 ＜ N(C)＜ 150%12 ，即 ＜ N(C)＜ ，又 N(C)為正整數，所以 N(C)＝ 3 (3)C3H6N6 (4) 解析 (1)N(C)∶ N(H)∶ N(N)＝ %12 ∶ %1 ∶ %14 ＝ 1∶2∶2 。 (2)100%12 ＜ N(C)＜ 150%12 ，即 ＜ N(C)＜ ，又 N(C)為正整數，所以 N(C)＝ 3。 (3)因為 N(C)∶ N(H)∶ N(N)＝ 1∶2∶2 ，又 N(C)＝ 3，所以，分子中 N(C)、 N(H)、 N(N)分別為 6。 (4)核磁共振氫譜顯示只有 1個吸收峰，說明是對稱結構，這 6個 H原子的環(huán)境相同，又碳 為四價元素，氮為三價元素，六元環(huán)中 C、 N各有 3個原子交替出現。
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