文档内容
有机物的分离和提纯
重难点 题型 分值
1. 掌握研究有机化合物的一般步骤
重点 2. 根据实验事实，掌握有机化合物的分
选择题、填空题 3-5分
离、提纯方法。
难点 掌握常见有机化合物分析提纯的方法
一、研究有机化合物的一般步骤
分离、提纯 → 确定实验式 → 确定分子式 → 确定分子结构
元素定量分析常用 燃烧法 ，测定相对分子质量常用 质谱仪 ，波谱分析常有： 核磁共振
氢谱、红外光谱 等
二、有机化合物的分离与提纯的方法
【温故知新】
（1）物质分离、提纯的常用方法有：过滤、蒸发、蒸馏、萃取、重结晶、升华等。
第1页（2）分离提纯的原则有：①不引入新杂质；②不减少被提纯的物质；③易分离；④易
复原。
提纯含杂质的有机化合物的基本方法是利用有机化合物与杂质物理性质的差异将它们
分离。在有机化学中常用的分离和提纯方法有蒸馏、萃取和重结晶等。
1. 蒸馏
（1）原理
利用混合物各组分在沸点上的差异，使它们在不同温度下汽化而将它们进行分离。
（2）装置和仪器
（3）实例：含有杂质的工业乙醇的提纯
蒸馏 Ⅰ 是除去沸点较低的甲醇，则95.6%乙醇和4.4%水的共沸混合物留在蒸馏烧瓶
中，由于HO和C HOH的沸点相差小于30 ℃，所以加入CaO使之与HO反应，蒸馏 Ⅱ
2 2 5 2
是将乙醇转移到锥形瓶中。
2. 萃取
（1）萃取的基本原理
第2页常用的萃取剂有乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等。
【注意】萃取剂与原溶剂不能互溶，且不与溶质反应。
（2）装置和仪器
主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯。
分液：将萃取后的两层液体分开的操作。
操作要求：加萃取剂后充分振荡，静置分层后，打开分液漏斗活塞，从下口将下层液
体放出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出。
3. 重结晶
（1）原理
适用范围 提纯固体有机化合物常用的方法
原理 利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去
杂质在此溶剂中溶解度很小或很大，易于除去；
溶剂的选择 被提纯的有机化合物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大，能够进行冷却
结晶
实验仪器及操作
步骤
如果重结晶所得的晶体纯度不能达到要求，可以再次进行重结晶以提高产物
保证纯度措施
的纯度
（2）实验探究 —— 苯甲酸的提纯
第3页【问题】
某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？
【资料】
苯甲酸可用作食品防腐剂。纯净的苯甲酸为无色结晶，其结构可表示为 ，
熔点122 ℃，沸点249 ℃。苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。苯甲酸在水中的溶
解度如下：
温度/℃ 25 50 75
溶解度/g 0.34 0.85 2.2
【实验】
图示如图：
Ⅰ中操作能够除去粗苯甲酸中难溶于水的杂质，苯甲酸留在溶液中：Ⅱ中操作是将苯
甲酸和可溶于水的杂质分离。
【讨论】
（1）溶解粗苯甲酸时加热的作用是什么？趁热过滤的目的是什么？
（2）实验操作中多次使用了玻璃棒，分别起到了哪些作用？
（3）如何检验提纯后的苯甲酸中氯化钠已被除净？
【提示】（1）促进苯甲酸的快速溶解；防止苯甲酸析出，使苯甲酸与不溶杂质分离。
（2）溶解时，加速溶解；过滤时，引流。
（3）取提纯的苯甲酸少许，加入水溶解，然后加入硝酸酸化的 AgNO 溶液，若无沉
3
淀，说明苯甲酸中NaCl已除净。
【即时练】
下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，正确的是（ ）
A. 在组装蒸馏装置时， 温度计的水银球应伸入液面下
第4页B. 用 96% 的工业酒精制取无水乙醇，可直接蒸馏
C. 在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加少量蒸馏水
D. 在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温才过滤
【答案】C
【解析】在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，A不正确；
由工业酒精制取无水乙醇的方法是先加生石灰，再蒸馏，B不正确；在苯甲酸重结晶实验
中，为了减少过滤过程中消耗的苯甲酸，一般要加入少量的蒸馏水，趁热过滤，C正确，
D不正确。
【易错辨析】
判断正误，正确的画“√”，错误的画“✕”。
1. 酒精易溶于水，所以酒精与汽油可用分液漏斗进行分离 （ ✕ ）
【提示】酒精与汽油互溶。
2. 分离和提纯都只利用物质的物理性质，不利用物质的化学性质 （ ✕ ）
【提示】分离和提纯有时需要利用物质的化学性质。
3. 从乙酸乙酯和乙酸的混合物中获得乙酸乙酯，采用蒸馏法 （ ✕ ）
4. 利用蒸馏法分离液态有机物时，温度计可以插入液面以下 （ ✕ ）
【提示】利用蒸馏法分离液态有机物时，温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口附近。
5. 直接蒸馏含水10%的酒精不能得到无水乙醇 （ √ ）
6. 分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体也从下口放出 （ ✕ ）
【提示】使用分液漏斗分液时，下层液体从下口放出，上层液体应从上口倒出。
7. 重结晶的三个基本步骤中都用到了玻璃棒 （ ✕ ）
【提示】重结晶的第三步冷却结晶不需要使用玻璃棒。
【问题探究】
物质分离、提纯常用的物理方法
1. 当互溶的两种液态有机化合物中各组分的沸点相差较小时如何处理？以乙醇中混有乙
酸为例。
【提示】最好将混合物“预处理”，先将其中的一种物质转化为不挥发的盐类化合物，
再进行蒸馏。比如乙醇中混有乙酸，可先加生石灰，将乙酸转化为乙酸钙再蒸馏。
2. 乙二醇和丙三醇都可以作汽车和飞机燃料的防冻剂。现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合
液，已知它们的性质如下表：
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
乙二醇 -11.5 198 易溶于水和乙醇
第5页丙三醇 17.9 290 与水和乙醇任意比互溶
分离乙二醇和丙三醇的最佳方法是什么？
【提示】蒸馏。两者均属于醇类，相互混溶。从表中数据可知两者的沸点相差较大，
故可用蒸馏法将其分离。
【深化拓展】
1. 分离、提纯常用的物理方法
（1）固体与液体的混合物
方法 适用条件 实例
过滤 难溶固体与液体混合物 碳酸钙悬浊液、泥水等
蒸发结晶 溶质的溶解度受温度变化影响较小 从NaCl溶液中提取NaCl晶体
（2）固体与固体的混合物
方法 适用条件 实例
在某种试剂中一种可溶而另一种不溶的
溶解、过滤 分离碳酸钠和碳酸钙
固体混合物
用于溶解度随温度变化相差较大的可溶
结晶 除去KNO 中混有的少量NaCl
3
性固体混合物
升华 分离某种组分易升华的混合物 分离I 和NaCl固体
2
（3）液体与液体的混合物
方法 适用条件 实例
萃取、分液 互不相溶的液体混合物 分离CCl 和水等
4
两种或两种以上互溶的液体，沸点相差
蒸馏 分离酒精和水
较大
2. 重结晶的操作流程
第6页【即时练】
现有三组混合液：① 乙酸乙酯和碳酸钠溶液；② 乙醇和丁醇；③ 溴化钾和单质溴的
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
【答案】C
【解析】 ①乙酸乙酯和碳酸钠溶液是互不相溶的两种液体，分离它们可采取分液的方
法；②乙醇和丁醇是互溶的两种有机化合物，不能用分液和萃取的方法，应利用它们的沸
点不同将它们分开，即蒸馏；③溴化钾和单质溴，可利用它们在有机溶剂中溶解性的差异
分离，即萃取的方法。
第7页例题1 为了提纯下表所列物质（括号内为杂质），有关除杂试剂和分离方法的选择
均正确的是（ ）
选项 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法
A 己烷（己烯） 溴水 分液
B 淀粉溶液（NaCl） 水 过滤
C CHCHOH（CHCOOH） CaO 蒸馏
3 2 3
D CO（SO ） NaCO 溶液 洗气
2 2 2 3
【答案】C
【解析】A中己烯与Br 反应的产物与己烷仍互溶，用分液法不能将己烷提纯；B中淀
2
粉溶液（胶体）和NaCl溶液均可透过滤纸；D中除杂试剂NaCO 既可与杂质SO 反应，
2 3 2
又可吸收被提纯气体CO ，所以用NaCO 溶液作除杂试剂不可行，可改用NaHCO 溶液为
2 2 3 3
除杂试剂，应选C。
第8页【技法大招】分离提纯物质的“四原则”
例题2 按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是（ ）
A. 步骤（1）需要过滤装置
B. 步骤（2）需要用到分液漏斗
C. 步骤（3）需要用到坩埚
D. 步骤（4）需要蒸馏装置
【答案】C
【解析】滤液与不溶物是用过滤的方法分离的，A项正确：分离水层与有机层需要用
到分液漏斗，B项正确；溶液蒸发结晶应用蒸发皿，C项错误；可用蒸馏的方法从有机层
中分离出甲苯，D项正确。
【技法大招】有机混合物的分离提纯
（1）
（2）
第9页例题3 环己烯用于有机合成，也用作溶剂。作为有机合成原料，可合成赖氨酸、环
己酮、苯酚、聚环烯树脂、氯代环己烷、橡胶助剂、环己醇原料等。
某化学小组采用如图装置，由环己醇制备环己烯。
已知：
密
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性
度/（g·cm-3）
环己醇 0.96 25 161 能溶于水
环己烯 0.81 -103 83 难溶于水
步骤一：制备粗品。
将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
步骤二：制备精品。
（1）环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分
层，环己烯在 层（填“上”或“下”），分液后用 （填入
编号，下同）洗涤。
a. KMnO 溶液 b. 稀硫酸 c. Na CO 溶液
4 2 3
（2）再将环己烯按如图装置进行蒸馏，冷却水从 口进入。蒸馏时要加入
生石灰，目的是 。
第10页（3）收集产品时，控制的温度应在 左右，实验制得
的环己烯精品产量低于理论产量，可能的原因是 。
a. 蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b. 环己醇实际用量多了
c. 制备粗品时部分环己醇随产品一起蒸出
【答案】（1）上 c
（2）g 除去水分
（3）83 ℃ c
【解析】（1）精品的制备关键在于除杂，此问涉及分液和蒸馏。环己烯密度比水小，
在上层，洗涤时选用KMnO 溶液会氧化环己烯，又因为粗品中混有少量酸性物质，洗涤
4
时不能再用稀硫酸，需用NaCO 溶液将多余的酸除掉。（2）冷凝管的冷却水应该“下进
2 3
上出”。蒸馏时，混合物中的水分可用生石灰除去。（3）蒸馏时应该按照环己烯的沸点控
制温度。由于环己醇的沸点较低，制备粗品时可能随产品一起蒸出，导致产量低于理论值。
（答题时间：45分钟）
一、选择题
1. 要验证甲烷中含有C､H元素，可将其完全燃烧产物依次通过（ ）
①浓硫酸 ②无水硫酸铜 ③澄清石灰水
A. ①②③ B. ②③
C. ②③① D. ③②
*2. 除去下列物质中混有的少量杂质，所选用的试剂及操作方法正确的是
选项 物质 杂质（少量） 试剂及操作方法
A 甲烷 乙烯 通过装有酸性KMnO 溶液的洗气装置
4
B Cl HCl 通过装有饱和食盐水的洗气装置
2
C 乙酸乙酯 乙酸 加入NaOH溶液后振荡静置，分液
第11页D Cu粉 Fe粉 加入足量稀硝酸充分反应后过滤
3. 在实验室中，下列除去杂质的方法不正确的是（ ）
A. 溴苯中混有溴，将其加入NaOH稀溶液中反复洗涤、分液
B. 乙烷中混有乙烯，在一定条件下通入氢气，使乙烯转化为乙烷
C. 硝基苯中混有浓硝酸和浓硫酸，将其加入NaOH溶液中，静置、分液
D. 乙醇中混有乙酸，加入氢氧化钠溶液，蒸馏
4. 以下实验或操作不能达到目的的是（ ）
A. 用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B. 为除去溴苯中的少量Br ，向混合物加入足量NaOH溶液，充分反应后分液
2
C. 用核磁共振氢谱鉴别1—丙醇和2—丙醇
D. 一定条件下用H 除去乙烷中混有的乙烯
2
*5. 按如图所示实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
下列说法错误的是（ ）
A. 步骤（1）需要过滤装置 B. 步骤（2）需要用到分液漏斗
C. 步骤（3）需要用到坩埚 D. 步骤（4）需要用到冷凝管
6. 下列关于物质的分离、提纯实验中的一些操作或做法，不正确的是（ ）
A. 在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要冷却到常温再过滤
B. 在组装蒸馏装置时，温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口
C. 在苯甲酸重结晶实验中，粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水
D. 96% 的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，再蒸馏
*7. 物质的除杂有多种方法，下列能达到除杂目的是（ ）
A. 用酸性KMnO 溶液除去溴乙烷混有的乙烯
4
B. 加水、萃取、分液可除去溴乙烷中的乙醇
C. 通过用氢气与乙烯加成的方法除去乙烷中含有的少量乙烯
D. 用酸性KMnO 溶液除去苯中的甲苯
4
8. 选择下列实验方法分离、提纯物质，将分离、提纯方法的序号填在横线上。
A. 萃取、分液 B. 升华 C. 重结晶
D. 分液 E. 蒸馏 F. 过滤 G. 洗气
（1）________分离食盐水与沙子的混合物。
（2）________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
第12页（3）________分离水和汽油的混合物。
（4）________分离CCl （沸点为76.75 ℃）和甲苯（沸点为110.6 ℃）的混合物。
4
（5）________除去混在乙烷中的乙烯。
（6）________提取碘水中的碘。
9. 已知由C、H、O元素组成的某化合物9.2 g完全燃烧后可以得到17.6 g CO 和10.8 g
2
HO，通过计算确定该化合物的实验式。（写出解题过程）
2
第13页1.【答案】B
【解析】要验证甲烷中含有C､H元素，可检验燃烧产物中含有水和二氧化碳，故将燃
烧产物依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水就可以了，选项B符合题意｡
2.【答案】B
【解析】A. 乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳，引入新的杂质气体，A错误；
B. 饱和食盐水能过吸收HCl气体，而降低氯气在水中的溶解度，B正确；
C. NaOH能与乙酸反应生成乙酸钠，同时也与乙酸乙酯反应生成乙酸钠和乙醇，C错
误；
D. 稀硝酸与铁、铜均能反应，D错误；
3.【答案】B
【解析】A. 溴与NaOH反应后，与溴苯分层，则在NaOH稀溶液中反复洗涤、分液可
除杂，故A正确；
B. 乙烯与氢气发生加成反应，但易引入新杂质氢气，不能除杂，应选溴水、洗气除杂，
故B错误；
C. 浓硝酸和浓硫酸与NaOH反应后，与硝基苯分层，则在NaOH溶液中，静置、分液
可除杂，故C正确；
D. 乙酸与NaOH能发生中和反应，乙醇易挥发，则乙醇中混有乙酸加入氢氧化钠溶液，
蒸馏即可得到乙醇，故D正确；
4.【答案】D
【解析】A. 乙醇与溴水互溶，苯和四氯化碳能萃取溴水中的溴，苯的密度小于水，与
水混合在水的上层，四氯化碳密度大于水，与水混合在水的下层，所以现象不同可以鉴别，
不符合题意，故A不选；
B. 溴苯难溶于水，溴单质与足量NaOH溶液反应，生成溴化钠与次溴化钠，均易溶于
水，静置后与溴乙烷发生分层，再通过分液进行分离，不符合题意，故B不选；
C. 1—丙醇和2—丙醇H的种类分别为4种、3种，则用核磁共振氢谱可鉴别1-溴丙烷
和2-溴丙烷，不符合题意，故C不选；
D. 除杂原则为简单易行，乙烯虽然可以和H 发生加成反应生成乙烷，但氢气的用量
2
不好控制，还可能会引入新杂质氢气，故D错误；答案选D。
5.【答案】C
【解析】A. 滤液与不溶物是用过滤的方法分离的，选项A正确；
B. 分离水层与有机层，需要分液漏斗，选项B正确；
C. 溶液蒸发结晶应用蒸发皿，选项C错误；
第14页D. 用蒸馏的方法从有机层溶液中蒸出甲苯，需要用到冷凝管，选项D正确。
6.【答案】A
【解析】A. 在苯甲酸重结晶实验中，待粗苯甲酸完全溶解后要趁热过滤，减少苯甲酸
的损耗，故A错误；
B. 在组装蒸馏装置时，温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的
支管口处，故B正确；
C. 在苯甲酸重结晶实验中，水在加热过程中会蒸发，苯甲酸能溶于水，为减少过滤时
苯甲酸的损失，防止过饱和提前析出结晶，加热溶解后还要加少量蒸馏水，故C正确；
D. 96% 的工业酒精制取无水乙醇，可采用的方法是加生石灰，CaO与水反应后，增
大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故D正确；
7.【答案】A
【解析】A. 酸性高锰酸钾氧化乙烯，因此用酸性KMnO 溶液除去溴乙烷混有的乙烯，
4
故A正确；
B. 溴乙烷与乙醇是互溶的，加水、萃取、分液不能除去溴乙烷中的乙醇，故B错误；
C. 乙烯和氢气才催化剂作用下与氢气反应，条件苛刻，不能通过用氢气与乙烯加成的
方法除去乙烷中含有的少量乙烯，会引入氢气杂质，故C错误；
D. 甲苯和酸性KMnO 溶液反应生成苯甲酸，苯甲酸和苯互溶，因此不能用酸性
4
KMnO 溶液除去苯中的甲苯，故D错误。
4
综上所述，答案为A。
8.【答案】（1）F （2）CF （3）D （4）E （5）G （6）A
9.【答案】该化合物的实验式为C HO
2 6
17.6g
【解析】n（C）＝ ＝0.4 mol，
44gmol−1
10.8g
n（H）＝ ×2＝1.2 mol，
18g⋅mol−1
9.2g−4.8g−1.2g
n（O）＝ ＝0.2 mol
16g⋅mol−1
故n（C）∶n（H）∶n（O）＝N（C）∶N（H）∶N（O）＝2∶6∶1
第15页确定有机物的分子式和结构简式
重难点 题型 分值
1. 质谱法测定有机物相对分子质量。
2. 掌握红外光谱、核磁共振等现代仪器分
重点
析方法在有机物分子结构测定中的应用。
3. 有机化合物分子式确定的方法。 选择题、填空题 3-5分
1. 质谱法测定有机物相对分子质量。
难点 2. 分析红外光谱图和核磁共振氢谱图。
3. 有机化合物分子式确定的方法。
一、元素分析与相对分子质量的测定
1. 元素分析
（1）定性、定量分析
第16页【思考1】有机化合物的实验式和分子式一定不相同吗？
【提示】不一定，如CH，分子式与实验式相同。
4
（2）实验方法
① 李比希氧化产物吸收法
② 现代元素定量分析法。
【技法大招】一般有机物中氧元素的确定方法
【思考2】某有机化合物燃烧后只生成CO 和HO，有同学认为该有机化合物只含碳、
2 2
氢两种元素，该说法对吗？
【提示】不对。该有机化合物可能含有碳、氢两种元素，也可能含有碳、氢、氧三种
元素。
一般来说，某有机物完全燃烧后，若产物只有CO 和HO，其组成元素可能为碳、氢
2 2
元素或碳、氢、氧元素。欲判断该有机物分子是否含氧元素，首先应求出产物CO 中碳元
2
素的质量及HO中氢元素的质量，然后将C、H的质量之和与原来有机物质量比较，若两
2
者相等，则原有机物分子的组成中不含氧元素；否则，原有机物分子的组成中含氧元素。
2. 相对分子质量的测定——质谱法
用高能电子流等轰击样品分子，使有机分子失去电子，形成带正电荷的
原理
分子离子和碎片离子。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场
第17页的运动行为不同，计算机对其进行分析得到质荷比，其结果被记录为质
谱图。
定义：分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值。
应用 质荷比
应用：质谱图中，最大质荷比即为分子的相对分子质量。
由图可知，样品的相对分子质量为
应用 实例
46
二、分子结构的鉴定
1. 红外光谱
①原理：不同的官能团或化学键吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。
②作用：初步判断某有机物中含有何种化学键或官能团。
③实例
若有机物 A 的分子式为 C H O，红外光谱如图所示，则有机物 A 的结构简式为
4 10
CHCHOCH CH。
3 2 2 3
下图是分子式为C HO的有机化合物的红外光谱：
2 6
第18页由此确定该有机化合物中含有C—H、O—H、C—O，则该有机化合物的结构简式为
C HOH。
2 5
2. 核磁共振氢谱
① 原理和作用
【注意】是氢原子的相对数目，而不是分子中氢原子的个数。
②实例
图1、图2分别是分子式为C HO的两种同分异构体的核磁共振氢谱：
2 6
① 由图1确定该有机化合物分子中含有3种处于不同化学环境的氢原子，且个数之比
为3∶2∶1，故其结构简式为CHCHOH。
3 2
②由图2确定该有机化合物分子中含有1种处于不同化学环境的氢原子，故其结构简
式为CHOCH 。
3 3
【即时练】
第19页现有某物质的核磁共振氢谱，如图所示。
则该有机化合物可能是（ ）
A. CH CHCHOH
3 2 2
B. HOOCCH CHCOOH
2 2
C.
D.
【答案】A
【解析】由核磁共振氢谱图中，峰的个数可推知，该有机化合物分子中有 4种处于不
同化学环境的氢原子。四个选项中有机化合物分子所含的氢原子种数分别为4种、2种、2
种、1种。因此只有A项正确。
【即时练】下列物质的核磁共振氢谱图中，有5个吸收峰的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 核磁共振氢谱图中峰的数目等于氢原子类型的数目。A项分子中含有2种氢
原子，错误；B项分子中含有5种氢原子，正确；C项分子中含有4种氢原子，错误；D项
分子中含有4种氢原子，错误。
三、有机化合物分子式的确定
1. 有机物组成元素的推断
第20页【即时练】将10.0 g 某有机物X在足量O 中充分燃烧，并将其产物依次通过足量的
2
无水CaCl 和KOH浓溶液，发现无水CaCl 增重7.2 g，KOH浓溶液增重22.0 g。有机物X
2 2
中含有哪些元素，质量分别为多少？
【解析】无水CaCl 增重7.2 g，说明燃烧生成的水是7.2g，n（H）=
2
×2=0.8mol，m（H）＝0.8g，KOH浓溶液增重22.0 g，说明生成的CO 是22g，n（CO）=
2 2
=0.5mol，m（C）=6g，m（C）+m（H）＜m（有机物），所以有机物中含有氧
元素，氧元素的质量：m（O）=10.0g-0.8g-6g=3.2g。
2. 有机物实验式的确定
（1）燃烧法
{CO
¿¿¿¿
有机物
2
则 n （ C ） = ， n （ H ） = ×2 ， n （ O ） =
由它们的物质的量之比等于原子个数之比可确定实验式。
【即时练】已知由C、H、O元素组成的某化合物9.2 g完全燃烧后可以得到17.6 g CO 和
2
10.8 g H O，通过计算确定该化合物的实验式。
2
17.6g
【解析】n（C）＝ ＝0.4 mol，
44g⋅mol−1
10.8g
n（H）＝ ×2＝1.2 mol，
18g⋅mol−1
9.2g−m(C)−m(H) 9.2g−4.8g−1.2g
n（O）＝ ＝ ＝0.2 mol
16g⋅mol−1 16g⋅mol−1
故n（C）∶n（H）∶n（O）＝n（C）∶n（H）∶n（O）＝2∶6∶1
答：该化合物的实验式为C HO。
2 6
（2）计算法
根据有机物中C和H的质量分数来计算。
n（C）∶n（H）∶n（O）= ∶ ∶
【即时练】某种含C、H、O三种元素的未知物A，经燃烧分析实验测得其中碳的质量分数
为52.16%，氢的质量分数为13.14%。则：
第21页①氧的质量分数为34.70%。
②C、H、O的原子个数比N（C）∶N（H）∶N（O）≈ 2 ∶ 6 ∶ 1 。
③该未知物A的实验式为C HO。
2 6
3. 确定分子式的方法
（1）直接法：
已知条件⃗求算 n（有机物）∶n（C）∶n（H）∶n（O）…=1∶x∶y∶z…⃗得出
分子式CHO…
x y z
（2）实验式法：
各元素的质量分数⃗求算 各元素的原子个数之比N（C）∶N（H）∶N（O）…
=x∶y∶z…⃗得出 实验式C
x
H
y
O
z
… 确定分子式
（3）通式法：
由性质、结构特点等⃗确定 物质类别及通式，如烯烃C
n
H
2n
确定n值 确
定分子式
（4）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。在有机化学中，
常利用有机化合物燃烧的化学方程式对分子式进行求解。常用的化学方程式有：
y ⃗点燃 y
CH +（x + ）O xCO + HO；
x y 4 2 2 2 2
CHO +（x +
y
-
z
）O
⃗点燃
xCO +
y
HO。
x y z 4 2 2 2 2 2
利用燃烧反应的化学方程式时，要抓住以下关键：①气体体积变化；②气体压强变化；
③气体密度变化；④混合物平均相对分子质量等。同时可结合适当方法，如平均值法、十
字交叉法、讨论法等技巧来速解有机化合物的分子式。
【深化拓展】
有机化合物结构简式的确定
1. 根据价键规律确定
有些有机物根据价键规律只存在一种结构，根据分子式可直接确定其结构简式。
例如：分子式C H 结构简式CHCH。
2 6 3 3
实验式CHO分子式CHO结构简式CHOH。
4 4 3
2. 化学方法
特征反应 确定官能团 官能团的数目和位置 确定结构简
式
第22页方法 依据 结论或实例
① 定性实验 实验中有机化合物表现出的性质 确定官能团
确定有机化合物的官能团 如乙醇结构简式的确定
如1 mol某醇与足量钠反应可得
② 定量实验
确定官能团的数目 到1 mol氢气，则说明1个该醇
分子中含2个—OH
根据实验测得的官能团种类、数
进 行 “ 组
③ 目，联系价键规律等进行“组装” 确定有机化合物的结构简式
装”确定
和“拼凑”
【即时练】二甲醚和乙醇是同分异构体，鉴别二者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. 利用金属钠或金属钾
B. 利用燃烧法
C. 利用红外光谱法
D. 利用核磁共振氢谱
【答案】B
【解析】二者燃烧后的产物均为CO 、HO，通过它们只能求得其最简式和分子式，
2 2
但燃烧法并不能判断原物质中存在的基团及其相对位置。
第23页例题1 下图是一种分子式为C HO 的有机化合物的红外光谱图，则该有机化合物分
4 8 2
子可能为（ ）
A. CH COOCH CH
3 2 3
B. CHCHCHCOOH
3 2 2
C. HCOOCH CHCH
2 2 3
D. （CH）CHCH COOH
3 2 2
【答案】A
【 解 析 】 本 题 所 给 选 项 的 结 构 简 式 分 别 为 A 项 、 B 项
CHCHCHCOOH、C项 、D项 ，首先排除D项，因
3 2 2
D项的分子式为C H O ，与题设不符；再由图像可知分子中有不对称—CH ，则排除B、
5 10 2 3
C项，而A项存在不对称—CH、C O与C—O—C，所以有可能。
3
例题2 （双选）已知某有机化合物A的红外光谱和核磁共振氢谱，如图所示，下列
说法中错误的是（ ）
第24页A. 由红外光谱图可知，该有机化合物中至少含有三种不同的化学键
B. 由核磁共振氢谱可知，该有机化合物分子中有三种不同类型的氢原子且个数比为
1∶2∶3
C. 若A的化学式为C HO，则其结构简式为CHOCH
2 6 3 3
D. 仅由其核磁共振氢谱就可得知其分子中的氢原子总数
【答案】CD
【解析】A项，由红外光谱图可知，A中至少含有C—H、O—H、C—O三种化学键，
A项正确；由A的核磁共振氢谱的三种峰的面积之比可推知，三种处于不同化学环境的氢
原子的个数比值为3∶2∶1，B项正确，C、D项不正确。
例题3 为了测定某有机化合物A的结构，做如下实验：
① 将2.3 g该有机化合物完全燃烧，生成0.1 mol CO 和2.7 g水。
2
② 用质谱仪测定其相对分子质量，得到如图一所示的质谱图。
③ 用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示谱图，图中三个峰的面积之比是
1∶2∶3。
图一 图二
请回答下列问题：
（1）有机化合物A的相对分子质量是 。
（2）有机化合物A的实验式是 。
（3）能否根据有机化合物A的实验式确定其分子式 （填“能”或
第25页“不能”）；若能，则有机化合物A的分子式是 （若不
能，则此空不填）。
（4）写出有机化合物A可能的结构简式： 。
【答案】（1）46 （2）C HO （3）能 C HO （4）CHCHOH
2 6 2 6 3 2
【解析】（1）在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以其相对分子质量是46。
（2）在2.3 g该有机化合物中，n（C）=0.1 mol，m（C）=0.1 mol×12 g·mol-1=1.2 g；n
2.7 g
（H）= ×2=0.3 mol，m（H）=0.3 mol×1 g·mol-1=0.3 g；m（O）=2.3 g-1.2
18 g·mol-1
0.8 g
g-0.3 g=0.8 g，n（O）= =0.05 mol；所以n（C）∶n（H）∶n（O）=0.1
16 g·mol-1
mol∶0.3 mol∶0.05 mol=2∶6∶1，A的实验式是C HO。
2 6
（3）因为实验式C HO中，氢原子数已经达到饱和，所以其实验式即为分子式。
2 6
（4）有机化合物A有如下两种可能的结构：CHCHOH或CHOCH ；若为后者，则
3 2 3 3
在核磁共振氢谱中应只有一个峰；若为前者，则在核磁共振氢谱中应有三个峰，而且三个
峰的面积之比是1∶2∶3，显然前者符合，所以A为乙醇。
（答题时间：45分钟）
一、选择题
1. 含10个碳原子以内的烷烃中，核磁共振氢谱中只有一个峰的烷烃有（ ）
A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种
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不为3：2的是（ ）
A. B.
C. 正丁烷 D.
*3. 有机物A分子的质谱图如图所示。现将9.0g有机物A在足量O 中充分燃烧，生成的
2
混合气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重5.4g和13.2g，经检验剩余气体为
O。下列有关说法正确的是（ ）
2
第26页A. 从质谱图可看出，A的摩尔质量是45g/mol
B. A的实验式为C HO
2 5
C. 若A能与NaHCO 溶液反应放出气体，则它可能的结构有2种
3
D. 若A只含有一种官能团，则它可能的结构多于2种
4. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是（ ）
未知物A的红外光谱
未知物A的核磁共振氢谱
未知物A的质谱图 质荷比
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. 由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C. 由其质谱图可以得知A分子的相对分子量为46
D. 综合分析化学式为C HO，则其结构简式为CH-O-CH
2 6 3 3
5. 下列化合物的1H—NMR谱图中吸收峰数目正确的是（ ）
A. CH CHCHCH（3个） B. （4个）
3 2 2 3
第27页C. CH=CH—CHCH（2个） D. （1个）
2 2 3
*6. 下列各有机物核磁共振氢谱图显示有两个吸收峰，且峰的面积比不是3：1的是（
）
A. 甲酸甲酯 B. 2-甲基丙烯
C. D. 1，3，5-三甲基苯
二、非选择题
7. 有机物乙偶姻存在于啤酒中，是酒类调香中一个极其重要的品种。某研究性学习小组
为确定乙偶姻的结构，进行如下探究。
步骤一：将乙偶姻蒸气通过热的氧化铜（催化剂）氧化成二氧化碳和水，再用装有无
水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.64g乙偶姻的蒸气氧化生成5.28g二氧化碳
和2.16g水。
步骤二：通过仪器分析得知乙偶姻的相对分子质量为88。
步骤三：用核磁共振仪测出乙偶姻的核磁共振氢谱如图所示，图中4个峰的面积比为
1：3：1：3。
步骤四：利用红外光谱仪测得乙偶姻分子的红外光谱如图所示。
第28页（1）请写出乙偶姻的分子式____（请写出计算过程）。
（2）请确定乙偶姻的结构简式______。
*8. 有机物A由碳、氢、氧三种元素组成，经测定其相对分子质量为90，现取1.8g A在
纯氧中完全燃烧，将产物依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重1.08 g，碱石灰增重2.64
g。回答下列问题：
（1）1.8g A中所含氢原子、碳原子的物质的量分别是________、________。
（2）通过计算确定该有机物的分子式___________。
第29页1.【答案】A
【解析】烷烃分子中，同一个碳上的氢原子等效，连在同一个碳原子上的氢原子等效，
具有镜面对称的碳原子上的氢原子等效，烷烃的核磁共振氢谱只有一种，说明该烷烃中只
有一种等效氢原子，在碳原子数n≤10的所有烷烃的同分异构体中，其核磁共振氢谱只有一
种的烷烃分别是：甲烷、乙烷、2，2-二甲基丙烷以及2，2，3，3-四甲基丁烷；
正确答案：A
2.【答案】A
【解析】A. 的结构简式为CH-CH=CH-CH ，分子中存在2种不同性质的氢原
3 3
子，氢原子个数比为6：2=3：1，A符合题意；
B. 分子中有2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6：4=3：2，B
不合题意；
C. 正丁烷的结构简式为CHCHCHCH，分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子
3 2 2 3
个数比为6：4=3：2，C不合题意；
D. 分子中存在2种不同性质的氢原子，氢原子个数比为6：4=3：2，
D不合题意；
故选A。
3.【答案】D
【解析】浓硫酸吸水，碱石灰吸收二氧化碳，分别增重5.4g和13.2g，5.4g水的物质的
量为 =0.3mol，n（H）=0.6mol，13.2g二氧化碳的物质的量为
=0.3mol，n（C）=n（CO）=0.3mol，此有机物9.0g含O元素质量：
2
9.0g-0.6g-0.3×12g=4.8g，n（O）= =0.3mol，故n（C）：n（H）：n（O）
=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，即实验式为CHO，设分子式为（CHO），由质谱仪
2 2 n
可知，A的相对分子质量为90，可得30n=90，解得：n=3，故有机物A为C HO，A. 从
3 6 3
质谱图可看出，最大质荷比为90，A的摩尔质量是90g/mol，故A不符合题意；
B. 根据分析，A的实验式为CHO，故B不符合题意；
2
C. 根据分析可知，有机物A为C HO，若A能与NaHCO 溶液反应放出气体，说明
3 6 3 3
分子中含有羧基，则它可能的结构有CHCH（OH）COOH、CH （OH）CHCOOH、
3 ２ 2
CHOCH COOH等，不止2种，故C不符合题意；
3 2
第30页D. 若A只含有一种官能团，它可能的结构有 、 、
等，结构多于2种，故D符合题意；
答案选D。
4.【答案】D
【解析】A. A的红外光谱可知，有机物A含C-H、H-O和C-O键，有3种不同化学环
境的H，故A正确；
B. 有机物A的核磁共振氢谱中有三个不同的峰，表示该有机物分子中有三种不同化学
环境的氢原子，故B正确；
C. 由A的质谱图可以得知A分子的相对分子量为46，故C正确；
D. 根据上述三个图分析可知，有机物A有三种H，而CH—O—CH 只有一种H，
3 3
C HO应为CHCHOH，故D错误；
2 6 3 2
故答案：D。
5.【答案】D
【解析】核磁共振氢谱通常用于分析有机物的结构，有几种氢原子就有几个吸收峰，
A. CH CHCHCH 有2种氢原子，核磁共振氢谱有2个吸收峰，A错误；
3 2 2 3
B. 有3种氢原子，核磁共振氢谱有3个吸收峰，B错误；
C. CH=CH—CHCH 有4种氢原子，核磁共振氢谱有4个吸收峰，C错误；
2 2 3
D. 有1种氢原子，核磁共振氢谱有1个吸收峰，D正确；
答案选D。
6.【答案】C
【解析】A. 甲酸甲酯的结构简式为CHOOCH，有两种环境的氢原子，且个数比为
3
3：1，故A不符合题意；
第31页B. 2-甲基丙烯为 ，有两种环境的氢原子，且个数比为6：2，即3：1，
故B不符合题意；
C. 该物质结构高度对称，有两种环境的氢原子，苯环上4个为一种，取代基上6个为
一种，个数比为6：4=3：2，故C符合题意；
D. 1，3，5-三甲基苯为 ，苯环上3个为一种氢原子，取代基上9个为一种
氢原子，共两种，个数比为9：3，即3：1，故D不符合题意；
综上所述答案为C。
7.【答案】C HO
4 8 2
【解析】（1）n（C）=n（CO）= =0.12mol n（H）=2n（HO）=
2 2
=0.24mol
m（C）+m（H）=0.12mol×12g·mol-1+0.24g=1.68g<2.64g 该化合物含有氧元素
n（O）= =0.06mol， n（C）：n（H）：n（O）=0.12mol：0.24mol：
0.06mol=2：4：1，最简式为C HO，由已知相对分子质量为88，该化合物分子式为
2 4
C HO，故答案为：C HO；
4 8 2 4 8 2
（2）根据核磁共振氢谱图中由4个峰，且面积比为1：3：1：3，说明分子中含有4中
氢原子，且个数比为1：3：1：3，结合红外光谱图所示含有C-H、C-O、C=O等化学键，
故其结构简式为： ，故答案为： 。
8.【答案】0.12mol 0.06mol C HO
3 6 3
【解析】浓硫酸增重为水的质量，根据水的质量，确定水的物质的量，进一步确定氢
原子的物质的量，同理得碳原子的物质的量，再根据有机物的质量和相对分子质量确定A
的物质的量，进一步求得C、H、O的原子个数，最后确定有机物A的分子式。
（1）浓硫酸增重1.08g为水的质量，则n（HO）= =0.06mol，n（H）=2 n
2
（HO）=0.12mol；碱石灰增重2.64g为燃烧生成CO 的质量，n（CO）=
2 2 2
=0.06mol，则n（C）= 0.06mol.故答案为：0.12mol，0.06mol
第32页（2）因为m（A）=1.8g，M（A）=90g/mol，所以n（A）= =
=0.02mol，所以N（C）= =3，N（H）= =6，则N（O）=
=3，所以该有机物的分子式为 。故答案为： 。
第33页
