微型专题重点突破(二)核心素养发展目标1.宏观辨识与微观探析：将物质微观结构的仪器分析与有机物分子的结构对称性结合起来，能判断出有机物分子中氢原子的类型。2.证据推理与模型认知：通过有机物分子结构的确定步骤，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，形成分析有机物分子结构的思维模型。一、有机物的分离提纯方法及其选择例1(2018上海浦东新区月考)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混有的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案D解析乙醇与水互溶，不能作萃取剂，A错误；乙酸乙酯与乙醇互溶，不能用分液的方法分离，B错误；除去硝酸钾中的氯化钠可用重结晶的方法，是由于氯化钠在水中的溶解度受温度变化的影响较小，C错误；乙醚和丁醇互溶，但沸点相差较大，可用蒸馏的方法进行分离，D正确。选择有机化合物分离提纯的方法(1)首先要熟记各种分离和提纯方法的适用范围。常见的分离和提纯有机物的方法及适用范围如下表：方法适用范围分液互不相溶、分层的两种液体萃取同温度下溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度相差很大蒸馏液态有机物与杂质的沸点相差较大(一般大于30)且热稳定性强重结晶固体混合物，被提纯有机物的溶解度受温度影响较大，杂质的溶解度要么很大，要么很小(2)研究给定混合物的状态、溶解性、熔沸点的差异等，选择与以上适用范围相匹配的方法即可。变式1已知乙醛(CH3CHO)是易溶于水、沸点为20.8的液体，不与NaOH溶液反应，将乙醛和乙酸分离的正确方法是()A加热蒸馏B加入Na2CO3后，通过萃取的方法分离C先加NaOH溶液之后蒸出乙醛，再加入浓H2SO4，蒸出乙酸D与钠反应后分离答案C解析乙醛和乙酸都为低沸点有机物，且都易挥发，直接蒸馏得不到纯净物。故先将CH3COOH与NaOH反应转化为沸点高的CH3COONa，蒸出乙醛后，再加浓H2SO4将CH3COONa转化为CH3COOH，蒸出CH3COOH。二、有机物中氢原子类型的判断与应用例2下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为32的是()答案D解析对各选项中氢原子所处不同化学环境进行分析判断，得到下表：选项不同化学环境的氢原子种数氢谱中峰的组数峰面积之比A33322B2231C2231D2232【考点】有机物结构式的鉴定【题点】根据核磁共振氢谱图判断有机物的结构简式有机物分子中氢原子类型的判断对称法(1)同一碳原子上氢原子类型相同。(2)连在同一碳原子上甲基的氢原子类型相同。(3)处于对称位置的碳原子上的氢原子类型相同。变式2下列化合物分子，在核磁共振氢谱图中能给出三种吸收峰的是()ACH3CH2CH3BC CH3OCH3D答案B解析有机物中含有几种不同化学环境的氢原子，在核磁共振氢谱图上就出现几种吸收峰。现题给有机物在核磁共振氢谱图中有三种吸收峰，这表明该分子中含有三种不同化学环境的氢原子。分析各选项可知A、D中物质各有两种氢原子，B中物质有三种氢原子，C中物质只有一种氢原子。【考点】有机物结构式的鉴定【题点】根据核磁共振氢谱图判断有机物的结构简式三、有机物分子式的确定例3某有机化合物在相同状况下对氢气的相对密度为45。取该有机物样品3.6g在纯氧中充分燃烧得到2种产物，将产物先后通过过量浓硫酸和碱石灰，两者分别增重2.16g和5.28g，则该有机物的分子式为()ACH2OBC3H6O3CC3H6O2DC3H8O3答案B解析已知m(H)0.24g，m(C)1.44g，则m(O)3.6g0.24g1.44g1.92g，故N(C)N(H)N(O)121，所以该有机物的实验式为CH2O。根据相对密度可求出该有机物的相对分子质量Mr45290，可设其分子式为(CH2O)n，则有30n90，解得：n3，故分子式为C3H6O3。有机物分子式的确定方法(1)直接法：有机物的密度(相对密度)摩尔质量1mol有机物中各原子的物质的量分子式。(2)实验式法：各元素的质量分数实验式分子式。(3)余数法：用烃的相对分子质量除以14，看商和余数。商(碳原子数)(4)平均值法根据有机混合物中各元素原子的平均原子数确定混合物的组成。常用十字交叉法使计算简化。平均值的特征：C小C大，H小H大等。如测得两种烃的混合物的平均分子式是C1.7H4，则两种烃的组合有CH4和C2H4、CH4和C3H4等。(5)化学方程式法：用有机反应中反应物、生成物之间“量”的关系，利用有机物燃烧的化学方程式求分子式的方法。常用的化学方程式有：CxHy(x)O2xCO2H2OCxHyOz(x)O2xCO2H2O相关链接确定有机物分子式的基本途径：变式3已知某有机物X有如下性质：X不和Na2CO3反应。X的蒸气对H2的相对密度为46.0。取1.84gX与过量的金属钠完全反应后，生成672mL(标准状况)气体。一定质量的X完全燃烧后，产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，二者的质量分别增加36.0g和66.0g。试求X的结构简式_。答案解析由可得X的相对分子质量为46.0292.0。由中X的化学性质可知X含有的官能团为羟基。n(X)0.02moln(H2)0.03mol故1个X分子中含有3个OH。由得，一定质量的X完全燃烧生成CO2的物质的量为1.5mol，生成H2O的物质的量为2mol，其中含有4mol氢原子。因此碳原子和氢原子的个数比为38，由于X中H原子已经达到饱和，所以该有机物中只能含有3个C、8个H，可设X的分子式为C3H8On。由X的相对分子质量为92.0得n3，故X的分子式为C3H8O3，结构简式为四、有机物结构式的确定例4有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机物合成的中间体。8.4g该有机物经充分燃烧生成22.0gCO2和7.2gH2O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中只有OH和位于分子端的CC键，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为611。(1)A的化学式为_。(2)A的结构简式为_。答案(1)C5H8O(2)解析m(C)m(H)22.0g7.2g6.8g，则m(O)8.4g6.8g1.6g，N(C)N(H)N(O)581，则实验式为C5H8O，其分子式为(C5H8O)n。由其相对分子质量为84，得n1，该有机物的分子式为C5H8O，结合红外光谱图知含有OH和位于分子端的CC，核磁共振氢谱有三个峰，峰面积之比为611，经过合理拼凑，知A的结构简式为确定有机物结构简式的一般思路烃分子的不饱和度N(C)1，其中N(C)为碳原子数，N(H)为氢原子数。即在烷烃基础上缺2个氢原子就多出一个不饱和度，多出的可能形成环或双键等，如乙烯的不饱和度为1。变式4为了测定某仅含碳、氢、氧三种元素的有机化合物的结构，同学们进行了如下实验。首先取该有机化合物样品4.6g，在纯氧中完全燃烧，将产物先后通过浓硫酸和碱石灰，两者分别增重5.4g和8.8g；然后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)该有机物的实验式为_。(3)能否根据该有机物的实验式确定其分子式_(填“能”或“不能”)，原因是_。该有机化合物的分子式为_。(4)请写出该有机化合物的结构简式：_。答案(1)46(2)C2H6O(3)能因为实验式为C2H6O，碳原子已经饱和，所以实验式即为分子式C2H6O(4)CH3OCH3解析本题考查有机物分子式及结构式的确定。1通过核磁共振氢谱可以推知(CH3)2CHCH2CH2OH有多少种不同化学环境的氢原子()A6B5C3D4答案B解析根据有机物的结构简式可知(CH3)2CHCH2CH2OH中有CH3、CH2、OH，其中2个CH3中6个H原子等效，2个CH2中的H原子不等效，故分子中含有5种不同环境的H原子。2某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图有CH键、C=O键、CO键的振动吸收，该有机物的相对分子质量是60，则该有机物的结构简式是()ACH3COOCH3BHCOOCH3CCH3CH(OH)CH3DCH3CH2OCH3答案B解析CH3COOCH3相对分子质量为74，A错误；HCOOCH3相对分子质量为60，分子中含CH键、CO键、C=O键，B正确；CH3CH(OH)CH3相对分子质量为60，分子中含有CH键、OH键、CO键，不含有C=O键，C错误；CH3CH2OCH3相对分子质量为60，分子中含CH键、CO键，不含有C=O键，D错误。3(2018临沂高二期末)A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知A中碳元素的质量分数为44.1%，氢元素的质量分数为8.82%，那么A的实验式是()AC5H12O4BC5H12O3CC4H10O4DC5H10O4答案A解析N(C)N(H)N(O)5124。【考点】有机物分子式的确定【题点】有机物分子式的确定方法4(2018四川成都期中)下列各组有机物中，无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气及生成的水的物质的量也不变的是()AC2H2和C6H6BC2H6和C2H5OHCC2H4和C2H6ODC6H6和C7H6O2答案D解析无论以何种比例混合，只要二者的物质的量之和不变，生成的水的物质的量不变，则二者含氢原子的个数相同，排除A、C两个选项；完全燃烧时耗氧量不变，则相等物质的量的两种物质耗氧量相等，B中C2H6和C2H5OH的耗氧量不同，不符合题意。5实验室通过如下步骤，测定某有机化合物A的结构：(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4gH2O和8.8gCO2，消耗O26.72L(标准状况下)，则该物质的实验式是_。(2)实验室可以用_(填仪器名称)测定有机物的相对分子质量。已知A的相对分子质量测定结果如图1所示，根据图示结果，推测A的分子式是_。(3)根据价键理论，A可能的结构简式有_。