题目内容

18．质子核磁共振普（NMR）是研究有机物结构的有力手段之一，在研究的化合物分子中，每一结构中的等性氢原子NMR谱中都给出了相应的峰（信号），谱中峰的强度和结构中的氢原子数成正比，如乙醛的结构是，其NMR谱中有两个信号峰，强度之比为3：1．

（1）结构式的有机物，在NMR谱上观察峰给出的强度之比为1：1：1：1：1；
（2）实践中可根据NMR谱上观察到氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构．如分子式为C3H6O2的链状有机物，有NMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种，它们分别为：①3：3  ②3：2：1  ③3：1：1：1  ④1：2：2：1
请分别推断出其对应的全部结构
①CH3COOCH3、②CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3、③CH3CH（OH）CHO、④HOCH2CH2CHO．
（3）从化合物CH3CH2CH2CH3的NMR谱上可观察到两种峰而CH3-CH=CH-CH3的NMR谱上氢原子给出的信号峰为4个，结合其空间结构，解释产生4个信号峰的原因：CH3-CH=CH-CH3存在顺反异构．

分析 （1）核磁共振氢谱中有几个不同的峰，分子中就有几种H原子，峰的面积之比等于氢原子数之比；
（2）核磁共振氢谱中信号峰强度之比等于化学环境不同H原子数目之比，结合分子式和峰值强度之比写出结构简式；
（3）CH3-CH=CH-CH3存在顺反异构，据此解答即可．

解答 解：（1）是对称结构，有5种氢原子，都是2个氢原子，吸收峰的面积之比为1：1：1：1：1，故答案为：1：1：1：1：1；
（2）有机物（C3H6O3），峰值强度之比为3：3，则含有2种H原子，且个数之比是3：3，其结构为：CH3COOCH3；
峰值强度之比为3：2：1，即有3种类型的氢原子，个数之比是3：2：1，其结构为：CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3；
峰值强度之比为3：1：1：1，即有4种类型的氢原子，个数之比是3：1：1：1，其结构为：CH3CH（OH）CHO；
峰值强度之比为2：2：1：1，即有4种类型的氢原子，个数之比是1：2：2：1，其结构为：HOCH2CH2CHO；
故答案为：CH3COOCH3；CH3CH2COOH或HCOOCH2CH3；CH3CH（OH）CHO；HOCH2CH2CHO；
（3）CH3-CH=CH-CH3存在顺反异构，故得到氢原子给出的信号峰4种，故答案为：CH3-CH=CH-CH3存在顺反异构．

点评 本题考查了分子式的确定，核磁共振氢谱、结构简式的书写等知识，难度中等，注意核磁共振氢谱中有几个不同的峰，分子中就有几种H原子．

练习册系列答案
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8．对于反应中的能量变化，下列表述正确的是（　　）
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9．向Ba（OH）2和NaOH混合溶液中缓缓通入CO2气体至过量，生成沉淀物质的量与通入CO2气体的体积V（标准状况）的关系如图所示，下列结论正确的是（　　）
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①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质，除去Cu2+的离子方程式为FeS+Cu2+=CuS+Fe2+．
②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH，加H2O2的目的是氧化Fe2+，调pH的目的是除去Fe3+．
③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，加Na2CO3过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4，这两步操作的目的是增大NiSO4的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO4）．
13．科学家发现氢元素有三种同位素原子．
（1）分别写出它们的名称：氕（氢）、氘（重氢）、氚（超重氢）．写出用作制作氢弹原料的通同位素原子：2H和3H；
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（3）质量相同的H2${\;}_{\;}^{16}$O 和D2${\;}_{\;}^{16}$O所含质子数之比为10：9，中子数之比为8：9．
3．偏钒酸铵（NH4VO3）为白色或微黄色的晶体粉末，微溶于水和氨水，而难溶于冷水，在钒的湿法冶金中占重要地位．
（1）NH4VO3中钒的化合价为+5，已知钒（V）的原子序数为23，试判断V元素在元素周期表中是否为主族元素：否（填“是”、“否”或“无法判断”）；
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（4）钒电池（全称全钒液流电池）是一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，电池总反应为VO2++V2++2H+$?_{充电}^{放电}$VO2++V3++H2O．钒电池基本工作原理示意图如图：
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（1）1个B分子中含有3个σ键；
（2）室温下，等物质的量的B与盐酸反应，写出反应后溶液中溶质的分子式：NH4Cl，该溶质微粒中存在ABD．
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A．H、C、O、NaB．H、K、O、SC．H、O、SD．H、N、O
10．在某温度下，取一定质量的CuSO4溶液，用石墨做电极进行电解，当阳极产生标准状况下气体1.12L时，CuSO4恰好被完全电解，得到密度为1.2g/cm3的溶液200mL．求：
（1）电解后，所得溶液的pH；
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