3.2 有机化合物结构的测定 讲义-2025-2026学年高二下学期化学鲁科版版选择性必修第三册【精讲精练】

知识点1 有机化合物分子式的确定 1、有机化合物元素组成的测定方法及步骤 （1）碳氢元素的测定 （2）氮元素的测定 （3）卤素元素的测定 （4）氧元素的测定 2、有机相对分子质量的测定 （1）通过实验，根据有关数据求算相对分子质量。 （2）有机物的相对分子质量一般用质谱仪进行测定。 3、有机化合物分子式的确定 有机化合物的分子式＝（实验式）n，n＝。 将3.7g有机化合物X(仅含C、H、O)在氧气中完全燃烧，生成了和；X的质谱图和核磁共振氢谱如图所示。下列有关X的说法错误的是（ ） A．分子式为 B．相对分子质量为74 C．能与金属钠反应 D．X的同分异构体中，与X官能团相同的有2种 【答案】C 【解析】A．3.7g有机化合物X在氧气中完全燃烧，生成了8.8gCO2和4.5gH2O，根据质量守恒可知，碳、氢分别为=0.2mol，=0.5mol，则X中含有氧=0.05mol，则分子式为C4H10O，故A正确； B．由质谱图可知，有机化合物X的相对分子质量为74，故B正确； C．核磁共振氢谱显示有2组峰且吸收峰面积之比为2：3，其结构简式为CH3CH2OCH2CH3，分子中不含有羟基，不能与钠反应，故C错误； D．X的同分异构体中，与X官能团相同的有CH3CH2CH2OCH3、CH(CH3) 2OCH3，共2种，故D正确； 答案选C。 【解题技巧】 1．直接法 （1）由题意求算出1mol有机化合物中各元素原子的物质的量，从而确定各原子的个数，即可推出分子式。 （2）利用相对分子质量及各元素质量分数直接求算出1分子有机物中各元素的原子个数，从而确定分子式。例如：N（C）＝，N（H）＝，N（O）＝。 （3）实验式法：先利用有机物中各元素的质量分数求出有机物的最简式，再结合有机物的相对分子质量求得分子式。例如： N（C）∶N（H）∶N（O）＝∶∶＝a∶b∶c（最简整数比），则最简式为CaHbOc，分子式为（CaHbOc）n，n＝。 3．通式法 类别 通式 相对分子质量 烷烃 CnH2n+2 Mr＝14n+2（n≥1） 烯烃、环烷烃 CnH2n Mr＝14n（烯烃，n≥2），Mr＝14n（环烷烃，n≥3） 炔烃、二烯烃 CnH2n－2 Mr＝14n－2（炔烃，n≥2；二烯烃，n≥4） 苯及其同系物 CnH2n－6 Mr＝14n－6（n≥6） 饱和一元醇和醚 CnH2n+2O Mr＝14n+2+16 饱和一元醛和酮 CnH2nO Mr＝14n+16 饱和一元酸和酯 CnH2nO2 Mr＝14n+32 4．“商余法”推断烃的分子式（设烃的相对分子质量为M） 的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。 5．化学方程式法：利用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系求分子式的方法。 （1）CxHy+（x+）O2xCO2+H2O（g） （2）CxHyOz+（x+－）O2xCO2+H2O（g） （3）CxHyOzNp+（x+－）O2xCO2+H2O+N2 6．平均值法：当几种烃混合时，往往能求出其平均分子式。把混合物当成一种烃分子计算时，可以得出平均摩尔质量，进而求出平均分子式。若平均摩尔质量为，两种成分的摩尔质量分别为M1、M2，且M1＜M2，则一定有M1＜＜ M2。平均分子式中C、H个数介于两种成分之间，故可确定烃的范围。 2. 将6.8g有机物X完全燃烧可生成3.6gH2O和8.96L(标准状况下)CO2。X的质谱图、核磁共振氢谱图、红外光谱图分别如图甲、乙、丙所示，其分子中只含有一个苯环且苯环上只有一个取代基。下列关于有机物X的叙述不正确的是（ ） A．该有机物的分子式为 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息可以推测A分子可能为含有酯基的芳香族化合物 D．X属于芳香族化合物的同分异构体中，含有羧基的有机物有3种 【答案】D 【分析】由质谱图可知，X的相对分子质量为136，n(X)=，3.6gH2O的物质的量n(H2O)= ，8.96L(标准状况)CO2的物质的量n(CO2)= ，则X中n(H)=2n(H2O)=0.4mol，n(C)=n(CO2)=0.4mol，m(H)=nM=0.4mol×1g/mol=0.4g，m(C)=0. ... ...