利用质谱、红外光谱、核磁共振等确定有机物的结构知识点题库

有机物A（含氧衍生物）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 9.0g，升温使其汽化，测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9.0gA在足量纯O₂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5.4g和13.2g．	（2）A的分子式为：。
（3）另取A 9.0g，跟足量的NaHCO₃粉末反应，生成2.24LCO₂（标准状况），若与足量金属钠反应则生成2.24LH₂（标准状况）．	（3）用结构简式表示A中含有的官能团：。
（4）A的核磁共振氢谱如下图：	（4）A中含有　　种氢原子。
（5）综上所述，A的结构简式　。

某气态化合物X含C，H，O三种元素，现已知下列条件：①X中C的质量分数；②X中H的质量分数；③X在标准状况下的体积；④X对氢气的相对密度；⑤X的质量．欲确定X的分子式，所需的最少条件是（）

A . ①②④ B . ②③④ C . ①③⑤ D . ①②

化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：

已知以下信息：

①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6：1：1．

②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1molD可与1mol NaOH或2mol Na反应．

回答下列问题：

（1） A的结构简式为．
（2） B的化学名称为．
（3） C与D反应生成E的化学方程式为．
（4）由E生成F的反应类型为．
（5） G是分子式为．
（6） L是D的同分异构体，可与FeCl₃溶液发生显色反应，1mol的L可与2mol的Na₂CO₃反应，L共有种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3：2：2：1的结构简式为、．

某有机物可被氧化为甲、也可被还原为乙，甲和乙都能跟钠反应放出氢气，且甲、乙在浓硫酸催化下反应生成丙，丙能发生银镜反应，丙的结构简式是（）

A . CH₃COOCH₃ B . HCOOCH₃ C . HCOOCH₂CH₃ D . HCOOCH₂CH₂CH₃

测定有机物相对分子质量常用的物理方法是（）

A . 质谱法 B . 红外光谱法 C . 紫外光谱法 D . 核磁共振谱法

有机物的结构用核磁共振仪处理后，得到右图所示的核磁共振氢谱，则该有机物可能是（）

A . C₂H₅OH B .

C .

D .

肉桂酸甲酯(H)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C₁₀H₁₀O₂ ，且分子中只含有1个苯环，苯环上只有一个取代基。利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得H分子的红外光谱如下图所示：

又知J为肉桂酸甲酯的一种同分异构体，其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间的连线表示单键或双键等化学键)。

试回答下列问题：

（1）肉桂酸甲酯(H)的结构简式为。
（2）现测出A的核磁共振氢谱图有6个峰，且面积之比为1∶2∶2∶2∶1∶2。用芳香烃A为原料合成H的路线如下(部分反应物和反应条件已略去)：
①化合物F中的官能团有(填名称)。
②F→G的反应类型是。
③书写下列化学方程式：
F→I：。
G→H：。
④其中F的同分异构体甚多，其中有一类可用通式表示(其中X、Y均不为氢原子)，试写出符合上述通式且能发生银镜反应的四种物质的结构简式：。

下列方法用于快速、微量、精确测定有机物相对分子质量的是（）

A . 元素分析 B . 红外光谱 C . 质谱 D . 核磁共振氢谱

有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取2.3 g A与2.8 L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重2.7 g，碱石灰增重2.2 g。回答下列问题：

（1） 2.3 g A中所含氢原子、碳原子的物质的量各是，。
（2）通过计算确定该有机物的分子式。
（3）若该物质能和钠反应产生氢气，试写出该物质的结构简式。

有机化合物F是一种重要的有机合成中间体，其合成路线如下图所示：

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已知：①A的核磁共振氢谱图中显示两组峰②F的结构简式为：

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③通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。

④

请回答下列问题：

（1） A的名称为(系统命名法)；Z中所含官能团的名称是。
（2）反应Ⅰ的反应条件是；反应Ⅲ的反应类型为。
（3） E的结构简式为。
（4）写出反应Ⅴ的化学方程式。
（5）写出反应IV中的化学方程式。
（6） W是Z的同系物，相对分子质量比Z大14，则W的同分异构体中满足下列条件：
①能发生银镜反应，②苯环上有两个取代基，③不能水解，遇FeCl₃溶液不显色的结构共有种(不包括立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰的结构为。

根据题目要求，用化学语言回答问题。

（1） I.某有机物的实验式为C₂H₆O，用质谱仪测定其相对分子质量，经测定得到如图1所示的质谱图；最后用核磁共振仪处理该有机物，得到如图2所示的核磁共振氢谱图。

试回答下列问题：

①该有机化合物的相对分子质量为。

②请写出该有机化合物的结构简式。
（2） II.化合物X是一种香料，可采用乙烯与甲苯为主要原料，按如图路线合成：

①写出由乙烯制取A的化学方程式：

②以乙烯为原料制得乙炔第二步反应的条件是

③写出B和D反应生成F的化学方程式：

④写出C→D的化学方程式：

某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图表明有C-H键、O-H键、C-O键的红外吸收峰，该有机物的相对分子质量是60，其核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物的结构简式是（）

A . CH₃CH₂OCH₃ B . CH₃CH(OH)CH₃ C . CH₃CH₂CH₂OH D . CH₃CH₂CHO

高分子材料尼龙66具有良好的抗冲击性、韧性、耐燃油性和阻燃、绝缘等特点，因此广泛应用于汽车、电气等工业中。以下是生产尼龙66的一些途径。

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已知：连接在 $\text{[math]}$ 碳原子上的氢原子比较活泼，在催化剂作用下碳氢键易断裂。

（1） A的结构简式为。
（2） B中官能团的名称是。
（3）反应①～④中，属于加成反应的有，反应⑥～⑨中，属于氧化反应的有。
（4）高分子材料尼龙66中含有 $\text{[math]}$ 结构片段，请写出尼龙66的结构简式。
（5）某聚合物K的单体与A互为同分异构体，该单体核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为1∶2∶3，且能与 $\text{[math]}$ 溶液反应，则聚合物K的结构简式是。
（6）聚乳酸（）是一种生物可降解材料，已知羰基化合物可发生下述反应：（ $\text{[math]}$ 可以是烃基或H原子）。用合成路线图表示由乙醇制备聚乳酸的过程。

二甲醚和乙醇是同分异构体，其鉴别可采用化学方法或物理方法，下列鉴别方法中不能对二者进行鉴别的是（）

A . 利用金属钠或者金属钾 B . 利用元素分析法 C . 利用红外光谱法 D . 利用核磁共振氢谱

科学家们特别关注两种吸收紫外线的化学物质X和Y。其合成路线分别如下：

已知： +H₂O

回答下列问题：

（1） A为单一官能团化合物，其中含氧官能团名称为。C具有两个相同官能团，C的化学名称为。X的分子式为。
（2）鉴别A和D可以选用的试剂为(填序号)。
①NaOH溶液 ②FeCl₃溶液 ③NaHCO₃溶液
（3）醛E的核磁共振氢谱显示吸收峰面积为3：2：2：1，写出E的结构简式为。F生成饱和一元醇G的反应类型为，G中含有个手性碳(注：连接四个各不相同的基团和原子的碳)。
（4）写出饱和一元醇G与乙酸生成H的化学方程式。
（5） Y吸收紫外线后形成双聚体等多种异构体，请指出这样的双聚体共有种(不考虑手性异构)。

氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如图所示：

请回答下列问题：

（1） A的结构简式为
（2）请写出下列反应的化学方程式及反应类型：
反应③：；反应类型为。反应④：。
（3）已知吡啶是一种有机碱，在反应⑤中的作用是。
（4） G的相对分子质量为。
（5） E中含有的官能团的名称是。已知T(C₇H₇NO₂)是E在碱性条件下的水解产物，符合下列条件的T的同分异构体有种，其中核磁共振氢谱上有4组峰，且峰面积比为1：2：2：2的物质的结构简式为。
①—NH₂直接连在苯环上；

②能与新制氢氧化铜悬浊液共热产生红色固体。
（6）参照上述合成路线，以CH₃CH₂COCl和为原料，经三步合成某化工产.品的路线为(其他无机试剂任选)。。

芳香化合物A(C₉H₁₂O)常用于药物及香料的合成，A有如下转化关系：

已知：①A中含两个甲基；

② $\text{[math]}$ +CO₂；

③RCOCH₃+R'CHO $\text{[math]}$ RCOCH=CHR'+H₂O。

回答下列问题：

（1） A的核磁共振氢谱有个吸收峰。
（2）由D生成E的反应条件为，K中所含官能团的名称为，L的结构简式为。
（3）由H生成I的化学方程式为。
（4）在“转化关系”中，下列物质间的转化所发生的化学反应属于取代反应的是(填标号)。
A．B→C b．D→E c．E→F d．F→H
（5） F有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有种(不包括F)。
①与F含有相同种类的官能团，且不能与氢氧化钠溶液反应；

②属于芳香化合物，且分子中只含一个手性碳原子(注：连有四个不同的原子或基团的碳)。
（6）糠叉丙酮( )是一种重要的医药中间体，请参考上述合成路线，设计一条由叔丁醇[(CH₃)₃COH]和糠醛( )为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任选)：。

PCT树脂是应用广泛的一种高聚物，其结构简式为

，它可由有机物X(

)与另一种有机物Y反应制得。下列说法中错误的是（）

A . X可与H₂发生加成反应生成Y B . Y的核磁共振氢谱有4组峰 C . X、Y生成PCT的反应属于缩聚反应 D . PCT制品应避免长时间与碱性物质接触

2022年北京成功举办冬奥会，绿色环保是主要理念。在场馆建设中用到的一种耐腐、耐高温的表面涂料是以某双环烯酯为原料制得，该双环烯酯的结构如图所示。下列说法正确的是（）

A . 该双环烯酯的分子式为C₁₄H₁₈O₂ B . 该双环烯酯分子中至少有6个原子共平面 C . 该双环烯酯的一氯代物有9种 D . 1 mol该双环烯酯能与3molH₂发生加成反应

中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将力争于2030年碳达峰，努力争取2060年前实现碳中和。”生物降解材料、新能源汽车等作为实现“碳达峰”、“碳中和”的重器，近来受到了广泛的关注。

（1）某物质A是塑料纤维工业中可降解新型材料PLA的首选原料。
由质谱和红外光谱可知A的分子式为，再结合核磁共振氢谱可知A的结构简式为，该分子中有个手性碳原子。
（2）金属镍是电池制造过程中重要的原材料，未来十年新能源汽车领域镍需求增长将达8~16倍。一种制备金属镍的方法为 $\text{[math]}$ 。回答下列问题：
①已知NiSO₄熔融状态时能导电，上述制备反应化学方程式中的6种物质所属的晶体类型有种。
②丁二酮肟 $\text{[math]}$ 是检验Ni²⁺的灵敏试剂，可与Ni²⁺生成丁二酮肟镍亮红色沉淀。丁二酮肟镍分子(结构如图1所示)内不存在的作用力有(填标号)。
A．金属键 B．氢键 C．π键 D．配位键 E.离子键
③镧镍合金是稀土系储氢合金的典型代表。某合金储氢后的晶胞如图2所示，该合金的化学式为，1mol镧形成的该合金能储存mol氢气。
图2

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