研究有机化合物的一般步骤和方法

研究有机化合物的一般步骤和方法知识点归纳总结：1.分离、提纯有机物：在化学上，要鉴定和研究位置有机化合物的结构与性质，必须得到纯净的有机物，下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤：分离、提纯确定实验式确定分子式确定结构式分离、提纯有机物的常用方法有：蒸馏、重结晶、萃取、色谱法等。实验方法实验原理实验相关内容蒸馏利用有机物与杂质沸点的差异(一般约大于30℃)，将有机物蒸出然后冷却得到产品注意：①温度计水银球要置于蒸馏烧瓶支管口出②冷凝管中水的流向与争气在冷娘关中的流向相反重结晶利用有机物与杂质在溶剂中溶解度不同，是有机物多次从溶液中析出的过程重结晶可分为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶等三个步骤萃取利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将有机物从一种溶剂中转移到另一种溶剂中的过程分液漏斗是萃取常用的玻璃仪器；萃取分液后，应上走上，下走下色谱法利用吸附剂对不同有机物吸附作用的不同，分离提纯有机物的方法常用的吸附剂有碳酸钙、硅胶、氧化铝、活性炭等2.元素分析与相对分子质量的测定：(1)元素分析：①碳、氢元素质量分数的测定：燃烧后，测二氧化碳和水的质量；②氮元素质量分数的测定：在二氧化碳气流中催化燃烧，测氮气的体积；③卤素质量分数的测定：与AgNO3溶液及浓硝酸混合共热，测卤化银的质量。(2)确定相对分子质量：质谱法(不做过多研究)：质荷比最大的数据表示未知物A的相对分子质量。3.有机物中是否含氧元素的求算方法：算出混合物中H元素、O元素分别的质量，然后与有机物的质量相比较即可。4.确定有机物分子式的基本方法：(1)根据有机物中各元素的质量分数，求出有机物的实验式，再根据有机物的相对分子质量确定分子式。(2)根据有机物的摩尔质量和各元素的质量分数，求出1mol该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定出该有机物的分子式。(3)根据有机物的燃烧通式及消耗O2的量(或生成产物的量)，通过计算确定出有机物的分子式。(4)根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子通式中的n，得出有机物的分子式。5.有机物分子结构的测定：(1)重要官能团的化学性质：①能与Na反应：醇羟基、酚羟基、羧基②能与NaOH反应：酚羟基、羧基③能与Na2CO3反应：酚羟基(生成NaHCO3)、羧基④能与NaHCO3反应：羧基⑤能发生银镜反应的物质类别：醛、甲酸、甲酸某酯、甲酸盐、葡萄糖(2)常见官能团的化学检验方法：官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键Br2的CCl4溶液红棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去卤素原子AgNO3和稀HNO3的混合液有沉淀成生醇羟基钠有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显色溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2溶液有砖红色沉淀生成羧基NaHCO3溶液有CO2放出(3)核磁共振氢谱有几个峰说明有几种氢，峰面积之比就是这几种氢的个数比。6.烃完全燃烧前后气体体积的变化完全燃烧的通式：CxHy＋(x+4y)O2xCO2＋2yH2O(1)燃烧后温度高于100℃时，水为气态：14yVVV后前①y＝4时，V＝0，体积不变；②y4时，V0，体积增大；③y4时，V0，体积减小。(2)燃烧后温度低于100℃时，水为液态：14yVVV后前※无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子个数有关，而与氢分子中的碳原子数无关。7.烃类完全燃烧时所耗氧气量的规律完全燃烧的通式：CxHy＋(x+4y)O2xCO2＋2yH2O(1)相同条件下等物质的量的烃完全燃烧时，(x+4y)值越大，则耗氧量越多；(2)质量相同的有机物，其含氢百分率（或yx值）越大，则耗氧量越多；(3)1mol有机物每增加一个CH2，耗氧量多1.5mol；(4)1mol含相同碳原子数的烷烃、烯烃、炔烃耗氧量依次减小0.5mol；(5)质量相同的CxHy，xy值越大，则生成的CO2越多；若两种烃的xy值相等，质量相同，则生成的CO2和H2O均相等。针对性训练：1.可以用分液漏斗分离的一组混合物是()A.溴和CCl4B.苯和溴苯C.酒精和水D.硝基苯和水2.现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液；②乙醇和丁醇；③溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是()A.分液、萃取、蒸馏B.萃取、蒸馏、分液C.分液、蒸馏、萃取D.蒸馏、萃取、分液3.现有一瓶物质，为甲和乙的混合物，已知甲和乙的某些性质如下表。据此，将甲和乙分离的最佳方案是()物质化学式熔点(℃)沸点(℃)密度(g·cm－3)可溶性甲C3H6O2－9857.50.93溶于水乙C4H8O2－84770.91溶于水A.萃取法B.升华法C.蒸馏法D.分液法4.下列各项操作，错误的有()A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液B.进行分液时，分液漏斗中的下层液体，从下端流出，上层则从上口倒出C.萃取、分液前需对分液漏斗检漏D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下5.过氧化氢的沸点比水高，但受热易分解。某试剂厂先制得7%～8%的H2O2溶液，再浓缩成30%溶液时，可采用的适宜方法是()A.常压蒸馏B.减压蒸馏C.加生石灰常压蒸馏D.加压蒸馏6.如下表所示，为提纯下列物质(括号内为少量杂质)，所选用的除杂试剂与主要分离方法都正确的是()不纯物质除杂试剂分离方法A蛋白质溶液(NaCl)蒸馏水渗析BNH4Cl溶液(AlCl3)NaOH溶液过滤C乙酸乙酯(乙酸)KOH溶液，水分液D苯(苯酚)浓溴水过滤7.研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，以下用于研究有机物的方法错误的是()A.蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物B.燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法C.核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量D.对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团8.下列分子中的核磁共振氢谱中的谱线不是只有一种的是()B.C2H6C.CH3CHOD.HCHO9.下列物质的核磁共振氢谱图中，有5个吸收峰的是()10.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱图如下图所示，下列说法中不正确的是()A.由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B.由核磁共振氢谱图可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子C.仅由其核磁共振氢谱图无法得知其分子中的氢原子总数D.若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH311.两种烃A、B取等质量完全燃烧，生成CO2与消耗O2的量相同，这两种烃之间的关系正确的是()A.一定互为同分异构体B.一定是同系物，有相同的通式C.实验式相同D.只能是同种物质12.某有机物在氧气中充分燃烧，生成水蒸气和CO2的物质的量之比为1∶1，由此可以得出的结论是()A.该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3B.分子中C、H原子个数比为1∶2C.有机物中必定含有氧D.有机物中一定不含氧13.充分燃烧3L由甲烷、乙烯和丙炔组成的混合气体，生成7LCO2和4.82g水(气体体积均在标准状况下测定)，则原混合气体中甲烷、乙烯和乙炔的体积比可能是()A.1∶1∶1B.1∶2∶3C.3∶2∶1D.3∶1∶214.M1和M2分子中X、Y元素的质量分数如下表所示，若已知M1的实验式为XY3，则M2的实验式为()w(X)w(Y)M180%20%M275%25%A.XY4B.X3YC.X2Y2D.XY215.A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%，那么A的实验式是()A.C5H12O4B.C5H12O3C.C4H10O4D.C5H10O416.若1mol某气态烃CxHy完全燃烧，需用3molO2，则()A.x＝2，y＝2B.x＝2，y＝4C.x＝3，y＝6D.x＝3，y＝817.两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水，下列说法正确的()A.混合气体中一定有甲烷B.混合气体中一定有甲烷和乙烯C.混合气体中一定有乙烷D..混合气体中一定有乙炔18.甲烷和乙炔的混合气体20mL，完全燃烧需45mL氧气（同温同压下），则此混合气体中甲烷和乙炔的体积比是()A.1∶1B.2∶1C.3∶1D.4∶119.mmolC2H2跟nmolH2在密闭容器中反应，当该可逆反应达到平衡时，生成pmolC2H4。将反应后的混合气体完全燃烧，生成CO2和H2O，所需要氧气的物质的是()A.(3m+n)molB.C.(3m+n+2p)molD.mol)3225(pnmmol)225(nm20.两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L．下列各组混合烃中一定不符合条件的是()A.CH4、C2H4B.CH4、C3H6C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H621.质子核磁共振谱(PMR)是研究有机物结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)，谱中峰的强度与结构中的H原子数成正比．例如，乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱中有两个信号，其强度之比为3∶1.分子式为C3H6O2的有机物，如果在PMR谱上观察到的氢原子给出的峰有两种情况．第一种情况峰给出的强度比为3∶3，请写出其对应化合物的结构简式．第二种情况峰的强度比为3∶2∶1，请写出该化合物的可能的结构简式．22.某有机物A3.0g，完全燃烧后生成3.6g水和3.36LCO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，①求该有机物的分子式；②若此有机物为醇类，写出其结构简式。23.化合物A相对分子质量为86，碳的质量分数为55.8%，氢为7.0%，其余为氧．A的相关反应如下图所示：已知R—CH===CHOH(烯醇)不稳定，很快转化为R—CH2CHO.根据以上信息回答下列问题：(1)A的分子式为；(2)反应②的化学方程式是；(3)A的结构简式是；(4)反应①的化学方程式是；(5)A有多种同分异构体，写出四个同时满足(i)能发生水解反应(ii)能使溴的四氯化碳溶液褪色两个条件的同分异构体的结构简式：、、、；(6)A的另一种同分异构体，其分子中所有碳原子在一条直线上，它的结构简式为．