元素分析仪测定化合物的组成及分子式

一、选择题1．(0分)[ID ：140194]随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。

下列说法正确的是A ．李比希元素分析仪可以测定有机物的结构简式B ．质谱仪能根据最小的碎片离子确定有机物的相对分子质量C ．红外光谱分析能测出各种化学键和官能团D ．对有机物CH 3CH (OH )CH 3进行核磁共振分析，能得到4个峰，且峰面积之比为1：1：3：32．(0分)[ID ：140177]分子式为C 5H 10Cl 2且结构中只含有一个甲基的有机物共有(不考虑立体异构)A ．5种B ．6种C ．7种D ．8种3．(0分)[ID ：140166]杀虫剂溴氰菊酯的结构如图所示，下列有关说法错误的是A ．该分子中有两个手性碳原子B ．该分子中碳原子的杂化方式有三种C ．该分子中含有两种含氧官能团D ．可以发生加成、氧化、聚合及取代反应4．(0分)[ID ：140152]某单烯烃与2H 加成后的产物为，则该烯烃可能的结构简式有A ．1种B ．2种C ．3种D ．4种 5．(0分)[ID ：140151]某直链烷烃分子中有18个氢原子，它的分子式是（ ）A ．818C HB ．918C H C ．1018C HD ．1118C H 6．(0分)[ID ：140137]化合物甲、乙、丙、丁的结构如下，下列说法正确的是A ．甲苯苯环上的二溴代物有3种B ．丙和丁的一溴代物均有8种C ．甲、乙均属于含有碳碳双键的不饱和烯烃类D ．甲、乙、丙、丁四种物质互为同分异构体7．(0分)[ID ：140134]下列分子表示的物质一定是纯净物的是A ．C 5H 10B ．C 2H 4O 2 C ．C 2H 5ClD ．C 2H 4Cl 28．(0分)[ID ：140127]下列说法正确的是A ．煤的干馏属于物理变化B ．石油的裂解目的主要是为了得到汽油C ．纤维素在人体内可最终水解为葡萄糖D．分子式为C4H8Cl2的有机物有9种(不考虑立体异构)9．(0分)[ID：140120]有机物M的结构简式如图所示，其芳香族同分异构体有多种，其中与M含有相同官能团，且苯环上有两个取代基的同分异构体共有(不考虑立体异构)A．10种B．12种C．14种D．15种10．(0分)[ID：140119]下列有关有机物种类众多的原因的叙述中不正确的是A．碳原子既可以跟碳原子形成共价键，又可以跟其它原子形成共价键B．碳原子性质活泼，可以跟多数原子形成共价键和离子键C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成稳定的双键和三键D．碳原子之间可以形成长度不同的碳链和碳环，且碳链、碳环之间又可以相互结合11．(0分)[ID：140111]分子式与苯丙氨酸(下图)相同，且同时符合下列条件：①有带两个取代基的苯环，②有一个硝基直接连接在苯环上的同分异构体的数目为A．3种B．6种C．8种D．10种、12．(0分)[ID：140104]下列各组中的反应，属于同一反应类型的是A．溴乙烷与NaOH水溶液共热制乙醇；丙烯与水反应制丙醇B．甲苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热制对硝基甲苯；甲苯与酸性KMnO4作用制苯甲酸C．氯代环己烷与NaOH醇溶液共热制环己烯；丙烯与溴水反应制1,2−二溴丙烷D．乙酸、乙醇与浓硫酸共热制乙酸乙酯；苯甲酸乙酯与稀硫酸共热制苯甲酸和乙醇二、填空题13．(0分)[ID：140376](1)H()中的官能团名称为_______。

有机化合物的结构分析有机化合物是由碳元素与氢、氧、氮、硫等非金属元素通过共价键所组成的化合物。

它们广泛存在于自然界中，并且在生物学、药学、化学等领域中具有重要的应用价值。

在进行有机化合物的结构分析时，需要借助于一系列的实验方法和仪器设备，以确定有机化合物的分子式、结构式以及功能团的位置。

一、红外光谱分析法红外光谱分析是一种常用的有机化合物结构分析方法。

通过检测有机化合物分子中化学键的振动和伸缩，可以得到有关它们的结构信息。

红外光谱图上的吸收峰可以帮助我们确定分子中存在的功能团，比如氨基、羟基、羰基等。

此外，红外光谱还可以用于检测有机化合物中的非对称拉伸振动和对称拉伸振动，帮助我们确定有机化合物的手性性质。

二、质谱分析法质谱分析是一种通过检测有机化合物中离子的质量和相对丰度来确定其结构的方法。

通过质谱图上的质荷比（m/z）峰，可以推测出有机化合物的分子式和分子离子峰。

同时，质谱图上的裂解峰还可以提供有机化合物中化学键的断裂位置和分子结构的信息。

质谱分析法在有机化合物的鉴定和结构研究中发挥着重要的作用。

三、核磁共振分析法核磁共振分析是一种通过检测有机化合物中氢、碳等核自旋的能级差和共振频率来确定其结构的方法。

核磁共振谱图提供了有机化合物中各个原子核的相对化学位移和耦合常数，从而可以推导出有关化合物的结构信息。

核磁共振分析法可以用于确定有机化合物的碳谱和氢谱，进而得到有机化合物的结构式。

四、元素分析法元素分析是一种通过测定有机化合物中碳、氢、氧、氮等元素的含量和比例来确定其分子式的方法。

通过考察有机化合物的百分含量和摩尔比，可以推测它们的结构和化学式。

元素分析法广泛应用于有机化合物的合成和表征过程中。

综上所述，有机化合物的结构分析是一个重要且综合的研究领域。

通过运用红外光谱分析法、质谱分析法、核磁共振分析法和元素分析法等一系列的方法和技术，我们可以准确地确定有机化合物的结构信息，进而深入研究其性质和应用价值。

能够确定化合物的分子量和分子式的方法确定化合物的分子量和分子式是化学分析中的重要内容之一、在化学实验和研究中，分子量和分子式往往是开始研究或分析化合物性质的基础。

下面将详细介绍几种常用的方法。

一、元素分析法元素分析法是一种经典的确定化合物分子量和分子式的方法。

该方法将待测化合物进行燃烧或者与氧化剂反应，使化合物中的元素转化成相应化合物进行计量。

然后通过得到的元素质量与摩尔比值来确定分子式和分子量。

例如，对于一个有机化合物，可以通过将其与氧化剂如铜氧化剂或铬酸钾等反应，并测定生成的相应氧化产物质量，然后通过质量比计算出原始有机化合物中各元素的摩尔比，从而确定分子式和分子量。

二、质谱法质谱法是一种基于质谱仪进行化合物分析的方法。

利用质谱仪对化合物进行离子化和碎片化，然后测量产生的离子质谱图，从而确定化合物的分子离子峰和基团质谱峰，进而确定分子式和分子量。

质谱法的优点在于可以提供分子离子峰的相关信息，可以直接确定分子离子峰的质量，并通过质谱峰的位置和强度来确定分子组成。

三、红外光谱法红外光谱法是一种通过测定化合物在特定波长范围内对红外辐射的吸收，从而确定化合物分子中存在的基团和它们之间的连接方式的方法。

通过红外光谱仪对化合物进行红外光谱分析，可以确定振动频率和强度，从而确定化合物中的基团种类，排除一些可能的分子结构，进而确定化合物的分子式和分子量。

四、核磁共振谱法核磁共振谱法是一种通过测量化合物中核自旋在磁场中的行为来确定化合物结构的方法。

通过核磁共振仪对化合物进行核磁共振谱分析，可以得到化合物中各种核自旋的有效峰和相应的化学位移，进而确定各种基团的存在和它们之间的相对位置。

利用核磁共振谱法可以确定分子中各种原子之间的连接方式，并通过其峰形和峰强的特征来确定化合物的分子式和分子量。

以上几种方法是常用的确定化合物分子量和分子式的方法。

在实际应用中，可以根据待测化合物的性质和实验条件选择合适的方法进行分析，以获得准确的结果。

第二章有机元素分析导言有机元素通常是指在有机化合物中分布较广和较为常见的元素，如碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素。

通过测定有机化合物中各有机元素的含量，可确定化合物中各元素的组成比例进而得到该化合物的实验式。

有机元素分析最早出现在19世纪30年代，李比希首先建立燃烧方法测定样品中碳和氢两种元素的含量，他首先将样品充分燃烧，使碳和氢分别转化为二氧化碳和水蒸气，然后分别以氢氧化钾溶液和氧化钙吸收，根据各吸收管的重量变化分别计算出碳和氢的含量。

目前，元素的一般分析法有化学法、光谱法、能谱法等，其中化学法是最经典的分析方法。

传统的化学元素分析方法，具有分析时间长、工作量大等不足。

随着科学技术的不断发展，自动化技术和计算机控制技术日趋成熟，元素分析自动化便随之应运而生。

有机元素分析的自动化仪器最早出现于20世纪60年代，后经不断改进，配备了微机和微处理器进行条件控制和数据处理，方法简便迅速，逐渐成为元素分析的主要方法手段。

目前，有机元素分析仪上常用检测方法主要有：示差热导法、反应气相色谱法、电量法和电导法几种。

一、基本原理V ario EL Ⅲ型元素分析仪是由德国Elementar公司生产。

该仪器主要采用微量燃烧法等实现多样品的自动分析，通过自动在线测定和计算可提供数据处理、计算、报告、打印及存储等功能。

仪器有CHN模式、CHNS模式和O模式3种工作模式，主要测定固体样品，仪器状态稳定后，可实现每9min 即可完成一次样品测定，同时给出所测定元素在样品中的百分含量，且仪器可自动连续进样。

该仪器具有所需样品量少（几毫克）、分析速度快、适合进行大批量分析的特点，其主要性能指标如下。

(1) 3种工作模式：CHN模式、CHNS模式和O模式。

(2) 空白基线(He 载气)：C:± 30；H: ± 100；N: ± 16；S: ±20；O: ± 50。

能够确定化合物的分子量和分子式的方法确定化合物的分子量和分子式是化学分析的重要内容之一、本文将介绍几种常见的确定化合物分子量和分子式的方法。

一、化合物分子量的确定方法：1.通过元素的相对原子质量计算。

在元素周期表中，每个元素都有一个相对原子质量，即该元素一个原子的质量与碳-12同位素核质量的比值。

分子量可以通过化学式中各元素相对原子质量的总和计算得出。

例如，若化合物的化学式为H2SO4，那么其分子量计算如下：(1个H原子的相对原子质量)*2+(1个S原子的相对原子质量)+(4个O原子的相对原子质量)=1.007*2+32.07+16.00*4=2.014+32.07+64.00=98.0842.通过质谱仪测定。

质谱仪是一种能够测量化合物分子量的仪器。

质谱仪通过将化合物样品中的分子转化为气态离子，并测量离子的质量来确定分子量。

这是一种高灵敏度和高分辨率的方法，能够准确地确定分子量。

二、化合物分子式的确定方法：1.通过质谱仪测定。

质谱仪可以测定化合物的质谱图，质谱图可以提供化合物中各离子的相对丰度，从而确定其分子式。

根据不同的质谱峰，可以得知化合物中含有哪些元素和它们的相对丰度。

2.通过元素分析测定。

元素分析是一种通过分析化合物中元素含量的方法来确定其分子式。

它可以确定化合物中元素的相对数量，进而推断出分子式中各元素的比例关系。

例如，若通过元素分析得到一个化合物中含有碳、氢和氧三种元素，其中碳和氢的相对数量分别为1和4，那么其分子式可以推断为CH4O。

3.通过质量光谱测定。

质谱是分析样品中离子质量的方法，也可以用来确定化合物的分子式。

质谱图中，可以得到样品中各分子离子的相对丰度，从而可以推断出它们之间的相对数量，进而确定分子式。

总结：化合物的分子量和分子式的确定是通过一系列分析方法进行的。

其中，质谱仪、元素分析和质量光谱是常用的技术手段。

通过这些方法，可以准确地确定分子量和分子式，为进一步的化学研究提供基础数据。

第2课时元素分析与相对分子质量的测定分子结构的鉴定【学习目标】1.了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法能根据其确定有机化合物的分子式；3.了解确定有机物结构的化学方法和某些物理方法；一有机物分子式的确定1.鉴定有机物分子的元素组成(定性分析)(1)将某有机物在O2中充分燃烧后，各元素对应的燃烧产物：C→；H→；N→；S→。

(2)若将有机物完全燃烧，生成物只有H2O(使无水CuSO4变蓝)和CO2(使澄清石灰水变浑浊)，则该有机物中一定含有的元素是，可能含有的元素是。

(3)判断是否含氧元素，可先求出产物CO2和H2O中两元素的质量和，再与有机物的质量比较，若两者相等，则说明原有机物中氧元素，否则有机物中氧元素。

2.测定有机物中各元素的质量分数(定量分析)(1)有机物中元素定量分析原理(李比希法)①先用作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化，然后分别用无水CaCl2和KOH 浓溶液吸收生成的水和；②根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的和的质量，从而确定有机物中和碳原子的质量，剩余则为的质量；③最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数，从而确定有机物的最简式，即化合物分子中所含元素的原子数目的式子。

(2)实验式(最简式)与分子式的关系：分子式＝(最简式)n3.有机物相对分子质量的测定——质谱法(1)原理用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。

分子离子和碎片离子各自具有不同的，它们在磁场的作用下到达检测器的时间将因质量不同而先后有别，其结果被记录为质谱图。

(2)质荷比：指分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值。

质谱图中，质荷比的就表示了样品分子的相对分子质量。

例如，由上图可知，样品分子的相对分子质量为。

课堂练011.电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，下列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。

（1）产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序是________。

结构鉴定的技巧
结构鉴定是有机化学中非常重要的一环，需要掌握一定的技巧。

下面是一些常用的结构鉴定技巧：
1. 观察分子的外观和物理性质：首先查看样品的颜色、状态（固体、液体、气体），以及熔点、沸点、折射率等物理性质。

这些信息可以提供一些关于化合物结构的线索。

2. 分析元素组成：使用元素分析仪等设备进行元素分析，确定化合物中含有哪些元素，这可以帮助确定其可能的结构。

3. 确定分子的分子式：利用质谱等仪器确定化合物的分子式。

分子式可以提供有关分子中含有的原子数量的信息，以及分子中原子之间的连接方式。

4. 分析红外光谱：使用红外光谱仪分析样品的红外光谱图谱。

红外光谱能够提供关于化合物中的官能团和化学键的信息，以帮助确定可能的结构。

5. 分析核磁共振光谱：利用核磁共振仪测定样品的核磁共振光谱，包括^1H和^13C NMR光谱。

核磁共振光谱可以提供有关化合物中原子的环境和连接方式的信息。

6. 分析质谱：使用质谱仪分析样品的质谱图谱。

质谱可以提供有关化合物的分
子量、官能团以及可能的碎片离子的信息。

7. 使用组合谱学：结合多种谱学方法的信息来确定化合物的结构。

例如，使用红外光谱和核磁共振光谱来确定化合物中存在的官能团和连接方式，进一步与质谱和元素分析等结果相结合，从而得出结构。

除了上述技巧外，对有机化合物的反应性和常用的有机化学反应也有一定的了解，这可以提供进一步的结构鉴定线索。

同时，经验和实践也是掌握结构鉴定技巧的关键，多进行练习和实验可以提高鉴定结构的准确性和速度。