高考化学专题练习有关有机分子式确定的计算含解析

高考化学专题练习有关有机分子式确定的计算含解析

2019 高考化学专题练习-有关有机分子式确定的计算（含解析） 一、单选题 1.等物质的量下列物质中，完全燃烧时消耗 O2 最少的是（ ） A. 甲烷 B. 苯 C. 乙酸丙酯 D. 乙二醛（OHC﹣CHO） 2.某有机物 2.3 克，完全燃烧后的产物依次通过浓硫酸与 NaOH 溶液，分别增重 2.7 克与 4.4 克，该有机物可能是（ ） A. CH4 B. C2H4 C. C2H6 D. C2H6O 3.将 0.2mol 某烷烃完全燃烧后，生成的气体缓缓通过 0.5L 2mol/L 的 NaOH 溶液中，生成正 盐和酸式盐的物质的量之比为 1：3，则该烷烃是（　　） A. 甲烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 丁烷 4.某有机物在氧气中充分燃烧，生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1：2，则（　　） A. 分子中 C、H、O 个数之比为 1：2：3 B. 分子中 C、H 个数之比为 1：2 C. 有机物一定是 CH4 D. 有机物可能是 CH4O 5.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子内有四个氮原子，且四个氮原子构成正四面体 （如白磷结构）每两个氮原子间都有一个碳原子．已知分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键， 则该化合物的分子式为（　　） A. C6H12N4 B. C4H8N4 C. C6H10N4 D. C6H8N4 6.分析下列各项结构的规律，按此规律排布第 8 项的分子式应为（ ） A. C158H118 B. C158H116 C. C160H116 D. C160H118 7.相同质量的下列烃，完全燃烧时，需要氧气最少的是（ ） A. CH4 B. C2H4 C. C3H6 D. C2H2 8.1 体积某气态烃和 2 体积氯气发生加成反应后，最多还能和 6 体积氯气发生取代反应．由 此可以断定原气态烃是（气体体积均在相同条件下测定）（　　） A. 乙烷 B. 丙炔 C. 丁炔 D. 丙烯 9.一定量的某有机物完全燃烧，生成 0.2mol CO2 和 5.4g H2O，该有机物不可能是（ ） A. CH≡CH B. CH3CH3 C. CH3CH2OH D. CH3OCH3 10.某羧酸酯的分子式为 C18H26O5 ， 1mol 该酯完全水解可得到 2mol 乙酸和 1mol 醇，该醇 的分子式为（ ） A. C14H18O5 B. C14H22O3 C. C14H22O5 D. C14H10O5 11.有机物 A 和 B 只由 C、H、O 中的两种或三种元素组成，等物质的量的 A 和 B 完全燃烧时， 消耗相等物质的量的氧气，则 A 和 B 的相对分子质量的差值（其中 n 为正整数）不可能为 （　　） A. 0 B. 14n C. 18n D. 44n 二、填空题 12.为研究 A 的组成与结构，某同学进行了如下实验： 实 验 步 骤 实 验 结 论 （i）将 9.0g A 在足量纯 O2 中充分燃烧，并使其 产物依次缓缓通过足量的浓硫酸和碱石灰，发 现两者分别增重 5.4g 和 13.2g． （i）A 的实验式为________． （ii）通过质谱法测得其相对分子质量为 90． （ii）A 的分子式为________ （iii）另取 9.0g A，跟足量的 NaHCO3 粉末反应， 生成 2.24L CO2（标准状况），若与足量金属钠反 应则生成 2.24L H2（标准状况）． （iii）A 中含有的官能团名称为________． （iv）A 的核磁共振氢谱有四组吸收峰，其峰面 积之比为 2：2：1：1． （iv）综上所述，A 的结构简式为________． （v）写出 A 与 NaHCO3 反应的化学方程式 ________． 13.现有 CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6 五种有机物，质量相同时，完全燃烧消耗 O2 的量最多 的是________（填分子式，下同），完全燃烧所生成的 CO2 最多的是________，生成的水最 多的是________；120℃，101kPa 下，将上述五种有机物分别与足量的空气混合，引燃反应 后恢复到原来的状态，气体体积不变的是________与________． 14.2mol 某烃 A 在氧气中充分燃烧后，生成化合物 B、C 各 12mol．试回答： ①烃 A 的分 子式为________． ②若取一定量的烃 A 做核磁共振氢谱实验发现只有一个峰，且能使溴水反应褪色，则烃 A 与氢气反应生成饱和链烃 D，则该链烃 D 的名称为________． 15.完全燃耗 0.2mol 某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓氢氧化钠溶液，浓硫酸增重 21.6g， 浓氢氧化钠增重 52.8g．该烃的化学式为________，并写出其同分异构体中所有碳原子在同 一个平面上的结构简式________． 16.两种气态烃组成的混合物 6.72L（标准状况），完全燃烧生成 0.48molCO2 和 10.8gH2O，则 该混合烃中一定含有________ （化学式），若另一种烃一定条件下最多能与等物质的量的 H2 完全加成，则该烃的名称为________． 17.某烷烃蒸汽的密度是相同状况下氢气密度的 36 倍，则该烷烃可能的结构有________几种， 其中有一种一氯取代物只有一种，写出这种同分异构体的结构简式：________． 18.（1）由 A、B 两种气态烃组成的混合气体，对 H2 的相对密度为 17．常温常压下，取这种 混合气体 10mL 与 80mL 氧气（过量）混合，当完全燃烧后恢复到原状态时，测得气体的体 积为 70mL．试求： ①混合气体的平均组成为（用 CxHy 的形式表示） ________　； ②若上述两种气体按体积 1：1 混合时，则两种气态烃的可能组成为 ________ （2）具有支链的化合物 X 的分子式为 C4H8O，X 既能使 Br2 的四氯化碳溶液褪色，又能与 Na 反应．①X 的结构简式是　 ________　， ②写出与 X 具有相同官能团的 X 的所有同分异构体的结构简式：　 ________ 19.在 100℃时，某有机物蒸汽 20mL 与 60mL 氧气混合，点燃后恰好完全反应，生成 CO2 与 水蒸气体积为 1：1.5，若将混合气体通过盛浓硫酸的洗气瓶后，气体变为 40mL，有机物的 分子式为________． 三、解答题 20.将 11.2L 标准状况下的甲烷和某单烯羟的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中充分 反应，溴的四氯化碳溶液增加了 12.6g．该烯羟对氢气的相对密度为 21（相对密度 ） ①试确定该烯烃； ②求原混合气体中甲烷与烯烃的物质的量之比以及质量之比． 21.有机物 A 是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A 蒸气对乙醇蒸气的相对密度是 2，13.8gA 完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加 30.6g；若将燃烧产物通过 浓硫酸，浓硫酸的质量会增加 10.8g．若将 13.8gA 与足量金属钠充分反应，所得氢气的体积 为 5.04L（标准状况）．通过计算确定 A 的相对分子质量、分子式及结构简式． 22.叶绿素在光的作用下可将 CO2 和 H2O 转化为葡萄糖（C6H12O6）和 O2 ， 6CO2+6H2O C 6H12O6+6O2 ， 葡萄糖可进一步合成淀粉[（C6H10O5）n]．科学家预言，在不久的将， 人类将模拟生物体内的这一变化过程，从工厂中由 CO2 和 H2O 直接生产出淀粉．这样，合 成优质叶绿素将十分重要． 叶绿素有 a、b 两种，已知某种叶绿素中仅含有 C、H、O、N、 Mg 五种元素，且知该叶绿素中各元素的质量分数分别是：w（C）=73.99% w（H） =8.072% w（O）=8.969% w（N）=6.278% w（Mg）=2.691% 经测定该叶绿素的相对分子质量小于 1000，试确定该叶绿素的分子式． 四、实验探究题 23.为测定某有机化合物 A 的结构，进行如下实验： （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 5.4g H2O 和 8.8g CO2 ， 消耗氧气 6.72L（标准状况下），则该物质的实验式是________． （2）用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图 1 所示的质谱图，则其相对分 子质量为________，该物质的分子式是________． （3）请预测 A 的可能结构并写出结构简式：________． （4）核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值（信号），根据峰值 （信号）可以确定分子中氢原子的种类和数目．例如甲基氯甲基醚（Cl﹣CH2﹣O﹣CH3 ， 有 2 种氢原子）的核磁共振氢谱如图 2 所示： 经测定，有机物 A 的核磁共振氢谱图如图 3 所示，则 A 的结构简式为________． 五、综合题 24.某一氯代烷 1.85g，与足量的氢氧化钠溶液混合后加热，充分反应后，用足量硝酸酸化， 向酸化后的溶液中加入 20mL 1mol•L﹣1AgNO3 溶液时，不再产生沉淀． （1）通过计算确定该一氯代烷的分子式：________ （2）写出这种一氯代烷符合下列条件的结构简式：________ ①核磁共振氢谱有 4 组峰 ②水解产物经催化氧化生成醛类． 25.某气态烷烃与烯烃的混合气 9g，其密度为相同状况下氢气密度的 11.25 倍，将混合气体 通过足量的溴水，溴水增重 4.2g，求： （1）混合气体的平均摩尔质量为________ g•mol﹣1 ． （2）下列关于混合气体组成，判断正确的是 （填字母编号） A. 必有甲烷 B. 必有乙烯 C. 无法判断 （3）气态烯烃的物质的量________ mol． 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】D 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：烃及烃的含氧衍生物组成为 CxHyOz（z=0 时为烃），则 CxHyOz+（x+ ﹣ ）O2 xCO2+ H2O，故 1mol 的耗氧量为（x+ ﹣ ）mol， A.1mol 甲烷耗氧 量为（1+ ）mol=2mol； B.1mol 的耗氧量为（6+ ）mol=7.5mol； C.1mol 乙酸丙酯（C5H10O2）的耗氧量为（5+ ﹣ ）mol=6.5mol； D.1mol 乙二醛（C2H2O2）的耗氧量为（2+ ﹣ ）mol=1.5mol， 故选：D． 【分析】烃及烃的含氧衍生物组成为 CxHyOz（z=0 时为烃），1mol 的耗氧量为（x+ ﹣ ） mol． 2.【答案】D 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：完全燃烧后的产物依次通过浓硫酸与 NaOH 溶液，分别增重 2.7 克与 4.4 克，可知 n（H2O）= =0.15mol， n（CO2）= =0.1mol，则有 n（H）=0.3mol，m（H）=0.3g，n（C）=0.1mol，m （C）=0.1mol×12g/mol=1.2g， 则 0.3g+1.2g=1.5g＜2.3g，所以一定含有 O 元素，且 m（O）=2.3g﹣1.5g=0.8g，n（O）= =0.05mol， 所以：n（C）：n（H）：n（O）=0.1mol：0.3mol：0.05mol=2：6：1， 故该有机物的化学式为 C2H6O， 故选 D． 【分析】完全燃烧后的产物依次通过浓硫酸与 NaOH 溶液，分别增重 2.7 克与 4.4 克，可知 n （H2O）= =0.15mol， n（CO2）= =0.1mol，则有 n（H）=0.3mol，m（H）=0.3g，n（C）=0.1mol，m （C）=0.1mol×12g/mol=1.2g， 结合质量守恒判断有机物中是否含有 O 元素，进而可计算该有机物的化学式． 3.【答案】D 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】设 Na2CO3 物质的量为 xmol，NaHCO3 物质的量为 3xmol， 由 Na 元素守恒得：n（Na+）=n（NaOH）=n（NaHCO3）+2n（Na2CO3），即： 2x+3x=0.5L×2mol/L=1mol， 解得：x=0.2 mol， 由 C 元素守恒得：n（CO2）=x+3x=0.8 mol， CnH2n+2～nCO2 1 n 0.2 mol 0.8 mol n=frac{0.8mol×1}{0.2mol}=4， 该烷烃分子中含有 4 个 C，为丁烷， 故选 D． 【分析】正盐为碳酸钠、酸式盐为碳酸氢钠，根据钠原子守恒计算出碳酸钠、碳酸氢钠的物 质的量，再根据 C 原子守恒计算出生成二氧化碳的物质的量，然后根据烃的物质的量、二氧 化碳的物质的量可确定该烷烃的分子式． 4.【答案】D 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】有机物在氧气中充分燃烧充分生成 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1：2， 根据原子守恒可知，原有机物中的 C 和 H 的物质的量之比为 1：4， 有机物可能是 CH4 ， 也可能是含氧有机物 CH3OH， 故选 D． 分析】有机物在氧气中充分燃烧，生成的 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1：2，则确定有机 物分子中 C、H 个数之比为 1：4，有机物可能是甲烷，也可能是含氧有机物． 5.【答案】A 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】四个氮原子构成正四面体，正四面体有 6 条边，所以有 6 个 C 原子，因为 N 原子构成正四面体的四个顶点，与 3 个 C 原子成键，分子内无碳碳单键，也没有碳碳双键， 每个 C 还有两个共价键可以和 H 原子结合，共要结合 12 个氢原子，即化合物的化学式是 C6H12N4 ． 故选 A． 【分析】形成化合物时，碳可形成 4 个键，氢形成 1 个键，氮下形成三个键均是饱和的以及 分子构型，以此可确定有机物的分子式． 6.【答案】A 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：1的分子式为：C25H20 ， 2的分子式为：C44H34 ， 3分子式为：C63H48 ， 由此规律得到，C 的个数为 25+（n﹣1）×19，H 的个数为：20+（n﹣1）×15﹣（n﹣1），据 此可知第 8 个分子式中 C 的个数为：25+（8﹣1）×19=158，H 的个数为：20+（8﹣1）×15﹣ （8﹣1）=118， 所以第 8 项的分子式应：C158H118 ， 故选 A． 【分析】1 的分子式为 C25H20 ， 2 的分子式为 C44H34 ， 3 的分子式为 C63H48 ， 由此规 律离子：C 的个数为 25+（n﹣1）×19，H 的个数为：20+（n﹣1）×15﹣（n﹣1），据此第 8 个分子式可求． 7.【答案】D 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：由 C～O2～CO2 ， 4H～O2～2H2O 进行比较，消耗 1molO2 ， 需要 12gC，而消耗 1molO2 ， 需要 4gH，可知有机物含氢量越大，等质量时消耗的 O2 越多， 则选项中物质的最简式分别为 CH4、CH2、CH2、CH， 由最简式 CHn 中 n 值越大，含氢量越高，所以根据烃分子的化学式可知，完全燃烧消耗 O2 的物质的量最少的应该是 C2H2 ， 故选 D． 【分析】由 C～O2～CO2 ， 4H～O2～2H2O 进行比较，消耗 1molO2 ， 需要 12gC，而消 耗 1molO2 ， 需要 4gH，可知有机物含氢量越大，等质量时消耗的 O2 越多，以此进行比 较． 8.【答案】C 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】1 体积某气态烃和与 2 体积氯气发生加成反应，说明分子中含 2 个双键或 1 个 C≡C．生成的 1 体积该卤代烷能和 6 体积氯气发生取代反应，说明 1 个卤代烷中含有 6 个 H 原子，即气态烃分子中还含有 6 个 H 原子，选项中只有丁炔符合，故选：C． 【分析】1 体积某气态烃和与 2 体积氯气发生加成反应，说明分子中含 2 个双键或 1 个 C≡C．生成的 1 体积该卤代烷能和 6 体积氯气发生取代反应，说明 1 个卤代烷中含有 6 个 H 原子，即气态烃分子中还含有 6 个 H 原子． 9.【答案】A 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：有机物完全燃烧，生成 0.2mol CO2 和 5.4g H2O，水的物质的量为 =0.3mol，可知有机物中 C、H 原子个数比为 0.2mol：0.3mol×2=1：3， A．乙炔 中 C、H 原子个数比为 1：1，故 A 选； B．乙烷中 C、H 原子个数比为 1：3，故 B 不选； C．乙醇中 C、H 原子个数比为 1：3，故 C 不选； D．甲醚中 C、H 原子个数比为 1：3，故 D 不选； 故选 A． 【分析】有机物完全燃烧，生成 0.2mol CO2 和 5.4g H2O，水的物质的量为 =0.3mol，可知有机物中 C、H 原子个数比为 0.2mol：0.3mol×2=1：3，可能为烃或烃的含氧 衍生物，以此来解答． 10.【答案】B 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：某羧酸酯的分子式为 C18H26O5 ， 1mol 该酯完全水解可得到 1mol 醇 和 2mol 乙酸，说明酯中含有 2 个酯基，设醇为 M， 则反应的方程式为 C18H26O5+2H2O=M+2C2H4O2 ， 由质量守恒可知 M 的分子式为 C14H22O3 ， 故选 B． 【分析】1mol 该酯完全水解可得到 1mol 醇和 2mol 乙酸，则说明酯中含有 2 个酯基，结合 酯的水解特点以及质量守恒定律判断． 11.【答案】B 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：A．当 A 与 B 互为同分异构体时，分子式相同，消耗氧气的量相等， 则 A 和 B 的相对分子质量的差值为 0，故 A 正确； B．A 与 B 的分子组成只相差 n 个“CH2” 时，即 A 和 B 的相对分子质量的差值为 14n 时，消耗氧气的量不等，故 B 错误； C．A 与 B 的分子组成只相差 n 个“H2O”时，即 A 和 B 的相对分子质量的差值为 18n 时，消 耗氧气的量相等，故 C 正确； D．A 与 B 的分子组成只相差 n 个“CO2”时，即 A 和 B 的相对分子质量的差值为 44n 时，消耗 氧气的量相等，故 D 正确． 故选 B． 【分析】等物质的量的有机物消耗相等的物质的量的氧气有以下几种情况： ①分子间相差 n 个 CO2； ②分子间相差 n 个 H2O； ③分子间 1 个 C 相当于 4 个 H，即少一个 C 要多 4 个 H； ④同分异构体． 二、填空题 12.【答案】CH2O；C3H6O3；羧基、羟基； ； 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：（i）浓硫酸增重 5.4g，则生成水的质量是 5.4g，生成 n（H2O）= =0.3mol，所含有 n（H）=0.6mol，碱石灰增重 13.2g，生成 m（CO2）是 13.2g，n（CO2）= =0.3mol，所以 n（C）=0.3mol，9gA 中 n（O）= =0.3mol，则 n（C）：n（H）：n（O）=0.3mol：0.6mol：0.3mol=1：2：1，则有机物 A 的实 验式为：CH2O， 故答案为：CH2O； （ii）有机物 A 的实验式为 CH2O，设其分子式为（CH2O）x，相对分子质量为 90，则 30x=90，故 x=3，则 A 的分子式为：C3H6O3 ， 故答案为：C3H6O3； （iii）9.0gA 的物质的量= =0.1mol，A 和碳酸氢钠反应说明 A 中含有羧基，生成 2.24LCO2（标准状况），n（CO2）= =0.1mol，所以含有一个﹣COOH； 醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成 2.24LH2（标准 状况），n（H2）= =0.1mol，反应中羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之 比为 2：1，而 A 的物质的量与氢气的物质的量之比是 1：1，则说明 A 中除了含有一个﹣COOH 外还含有一个﹣OH， 故答案为：羧基、羟基； （iv）A 的核磁共振氢谱图有 4 个峰值，则含 4 种类型的等效氢原子，且氢原子的个数比是 2：2：1：1，所以结构简式为： ， (v)与 NaHCO3 反应的化学方程式为： ， 故答案为： ； ． 【分析】（i）浓硫酸可以吸收水，碱石灰可以吸收二氧化碳，根据元素守恒确定 9gA 中 C、H 原子物质的量，再根据 A 的质量确定氧原子物质的量，可得有机物 A 的实验式；（ii）结合 A 的实验式、相对分子质量可以确定有机物 A 的分子式；（iii）羧基可以和 NaHCO3 发生化 学反应生成二氧化碳，9gA 为 0.1mol，生成二氧化碳为 0.1mol，则有机物 A 含有 1 个 ﹣COOH，﹣OH、﹣COOH 和金属钠发生化学反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成 H2 为 0.1mol，反应中羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为 2：1，而 A 的物质的量 与氢气的物质的量之比是 1：1，则说明 A 中除了含有一个﹣COOH 外还含有一个﹣OH； （iv）核磁共振氢谱图中有几个峰值则含有几种类型的等效氢原子，峰面积之比等于氢原子 的数目之比，结合 A 的分子式、含有的官能团确定 A 的结构简式． 13.【答案】CH4；C6H6；CH4；CH4；C2H4 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：CH4、C2H6、C2H4、C3H6、C6H6 五种有机物，最简式分别为 CH4、CH3、 CH2、CH2、CH，则质量相同时，氢元素质量分数越大，消耗氧气越多，完全燃烧消耗 O2 的 量最多的是 CH4 ， 等质量是苯中含 C 量最大，由 C 原子守恒可知完全燃烧所生成的 CO2 最多的是C 6H6 ， 等质量时甲烷中含H量最大，由H原子守恒可知生成的水最多的是CH 4 ， 120℃，101kPa 下，水为气体，烃中 H 原子数为 4 时，反应前后的体积不变，符合条件的烃 为 CH4、C2H4 ， 故答案为：CH4；C6H6；CH4；CH4；C2H4 ． 【分析】相同质量情况下，氢元素质量分数越大，消耗氧气越多； 根据 n= 可知，相同质量情况下，摩尔质量越小，物质的量越大，结合 C、H 原子守恒判 断生成的二氧化碳、水；120℃，101kPa 下，水为气体，由 CxHy+（x+ ）O2 xCO2+ H2O，气体体积不变，则 1+x+ =x+ ，烃中 H 原子数为 4 时，反应前后的体积不变． 14.【答案】C6H12；2，3﹣二甲基丁烷 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：①2molCxHy→12molCO2+12molH2O，由原子守恒可知 x=6，y=12，则烃 A 的分子式为 C6H12 ， 故答案为：C6H12；②若取一定量的烃 A 做核磁共振氢谱实验发现 只有一个峰，且能使溴水反应褪色，则 A 应为 ，与氢气反应生成饱和链 烃 D，D 为 ，为 2，3﹣二甲基丁烷，故答案为：2，3﹣二甲基丁 烷． 【分析】（1）2molCxHy→12molCO2+12molH2O，由原子守恒分析；（2）若取一定量的 烃 A 做核磁共振氢谱实验发现只有一个峰，且能使溴水反应褪色，则 A 结构对称，以此判 断． 15.【答案】C6H12； 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：浓硫酸增重 21.6g，为水的质量，可知 n（H2O）= =1.2mol， 浓氢氧化钠增重 52.8g．为二氧化碳的质量，可知 n（CO2）= =1.2mol，则 1mol 有 机物含有 6molC、12molH，分子式为 C6H12 ， 其同分异构体中所有碳原子在同一个平面上， 应为 ， 故答案为：C6H12； ． 【分析】浓硫酸增重 21.6g，为水的质量，可知 n（H2O）= =1.2mol，浓氢氧化钠 增重 52.8g．为二氧化碳的质量，可知 n（CO2）= =1.2mol，可知有机物的分子式， 结合结构特点判断结构简式，以此解答该题． 16.【答案】CH4；乙烯 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：烃的物质的量为 =0.3mol，n（H2O）= =0.6mol， 完全燃烧生成 0.48molCO2 和 0.6H2O，可知烃的平均组成为 C1.6H4 ， 则一定含 CH4 ， 可 能含乙烯或丙炔，若另一种烃一定条件下最多能与等物质的量的 H2 完全加成，则只有一个 碳碳双键，为乙烯，故答案为：CH4；乙烯． 【分析】烃的物质的量为 =0.3mol，n（H2O）= =0.6mol，完全燃烧生 成 0.48molCO2 和 0.6H2O，可知烃的平均组成为 C1.6H4 ， 以此来解答． 17.【答案】3； 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：该烷烃蒸气蒸气的密度是 H2 的 36 倍，故该烷烃的相对分子质量为 36×2=72，故该烃的分子式为 C5H12； 其主链有 5 个碳原子的同分异构体有： ；其主链有 4 个碳原子的同分异构体有： ； 其主链有 3 个碳原子的同分异构体有， ；其中有一种一氯取代物只有一种， 应为 ， 故答案为：3； ． 【分析】相同条件下，密度之比等于相对分子质量之比，该烷烃蒸气蒸气的密度是 H2 的 36 倍，故该烷烃的相对分子质量为 36×2=72，据此书写分子式；根据分子式写出符合条件的同 分异构体的结构简式，其中有一种一氯取代物只有一种，则应只含一种 H 原子，以此解答 该题． 18.【答案】C2.5H4；CH4 和 C4H4 或 C2H4 和 C3H4 或 C2H2 和 C3H6； ； CH2=CH﹣CH2﹣CH2OH、CH2=CH﹣CH（OH）CH3、CH3﹣CH=CH﹣CH2OH． 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】（1）①设混合烃的平均分子式为 CxHy ， 密度与摩尔质量成正比，混合 烃对 H2 的相对密度为 17，则混合烃的平均摩尔质量为 17g/mol×2=34g/mol，则 12x+y=34， 混合烃燃烧的方程式为：CxHy+（x+ ）O2 xCO2+ H2O，△n， 1 x+ x 1+ 10mL （10+80﹣70）=20mL （1+ ）：1=20mL：10mL，解得：y=4，将 y=4 代入 12x+y=34 可得 x=2.5，所以混合气体的 平均组成为 C2.5H4 ， 故答案为：C2.5H4； ②混合气体的平均组成为 C2.5H4 ， 当含有甲烷时，则另一种烃分子中含有 H 数目为 4， 设另一种烃含有的 C 数目为 x，则： =2.5，解得：x=4，所以另一种烃为 C4H4；当不含 甲烷时，必须含有 2 个 C 的烃，若为 C2H4 ， 另一种烃分子中 H 数目必须为 4，设另一种 烃中含有 C 数目为 y，则： =2.5，解得：y=3，即另一种气态烃为 C3H4；若为 C2H2 ， 设另一种烃中含有 C 数目为 z，则 =2.5，解得 z=3，设另一种烃中含有 H 数目为 a，则： =4，解得 a=6，即另一种气态烃为 C3H6 ， 故答案为：CH4 和 C4H4 或 C2H4 和 C3H4 或 C2H2 和 C3H6； （2）具有支链的化合物 X 的分子式为 C4H8O，X 既能使 Br2 的四氯化碳溶液褪色，又能与 Na 反应，说明含官能团羟基和碳碳双键，X 的结构简式为： ， 含羟基和碳碳双键的同分异构体为：CH2=CH﹣CH2﹣CH2OH、CH2=CH﹣CH（OH）CH3、 CH3﹣CH=CH﹣CH2OH； 故答案为： ；CH2=CH﹣CH2﹣CH2OH、CH2=CH﹣CH（OH）CH3、 CH3﹣CH=CH﹣CH2OH． 【分析】（1）①密度与摩尔质量成正比，混合烃对 H2 的相对密度为 17，据此可以计算出混 合烃的平均摩尔质量，然后设出混合烃的平均分子式，根据差量法计算出平均 H 原子数， 再根据平均摩尔质量计算出含有的平均 C 原子数； ②根据平均分子式及两种气体按体积 1：1 进行讨论，得出每种体积的烃的组成； （2）具有支链的化合物 X 的分子式为 C4H8O，X 既能使 Br2 的四氯化碳溶液褪色，又能与 Na 反应，说明含官能团羟基和碳碳双键，据此写出 X 的结构简式和符合条件的同分异构体． 19.【答案】C2H6O 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：有机物完全燃烧生成 CO2 与水蒸气体积为 1：1.5，则该有机物中 C、H 原子数目之比为 1：3，通过盛浓硫酸的洗气瓶后，剩余 40ml 为 CO2 ， 则有机物分子含 有 2 个 C 原子、6 个 H 原子，生成水的体积为：40mL×1.5=60mL，有机物、氧气、二氧化碳、 水的物质的量之比=20：60：40：60=1：3：2：3，根据 O 原子守恒可知有机物中 O 原子数 目为： =1， 所以该有机物分子式为：C2H6O， 故答案为：C2H6O． 【分析】有机物完全燃烧生成 CO2 与水蒸气体积为 1：1.5，则该有机物中 C、H 原子数目之 比为 1：3，通过盛浓硫酸的洗气瓶后，剩余 40ml 为 CO2 ， 则有机物分子含有 2 个 C 原 子、6 个 H 原子，再根据氧原子守恒确定该有机物中 O 原子数目． 三、解答题 20.【答案】解：①该烯羟对氢气的相对密度为 21，则相对分子质量为 42，应为 C3H6 ， 为丙烯， 答：该烯烃为丙烯； ②丙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为 12.6g，则：m（C3H6）=5.6g，n （C3H6）= =0.3mol， 而 n（CH4）+n（C2H4）= =0.5mol，所以 n（CH4）=0.5mol﹣0.3mol=0.2mol， 故 m（CH4）=0.2mol×16g/mol=3.2g， 故甲烷与烯烃的物质的量之比为 0.2mol：0.3mol=2：3， 原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比=3.2g：12.6g=16：63， 答：原混合气体中甲烷与烯烃的物质的量之比以及质量之比分别为 2：3、16：63 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【分析】该烯羟对氢气的相对密度为 21，则相对分子质量为 42，应为 C3H6 ， 为 丙烯，丙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为丙烯的质量，计算混合气体、 丙烯的物质的量，进而计算甲烷的物质的量，再计算甲烷的质量，以此解答该题． 21.【答案】解：在同温同压下，A 蒸气对乙醇蒸气的相对密度是 2，则 A 的相对分子质量为： 46×2=92； 13.8g A 完全燃烧后，将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加 30.6g 为燃烧生成二氧 化碳、水的质量，若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加 10.8g 为水的质量，故燃 烧生成二氧化碳质量为：30.6g﹣10.8g=19.8g， 13.8g A 的物质的量为： =0.15mol，燃烧生成水的物质的量为： =0.6mol， 二氧化碳的物质的量为： =0.45mol， 根据原子守恒，有机物 A 分子中 C 原子数目为： =3、H 原子数目为： =8，故 O 原子数目为： =3，故有机物 A 的分子式为 C3H8O3； 将 13.8gA（0.15mol）与足量金属钠充分反应，所得氢气的体积为 5.04L（标准状况），生成 氢气的物质的量为： =0.225mol，说明 0.15molA 分子中含有 0.45mol 羟基，则 A 的结构简式为：CH2（OH）CH（OH）CH2OH， 答：A 的相对分子质量为 92，分子式为 C3H8O3 ， 结构简式为 CH2（OH）CH（OH） CH2OH． 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【分析】相同条件下气体的相对密度与相对分子量成正比，据此计算出 A 的相对分 子量； 13.8g A 完全燃烧后，将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加 30.6g 为燃烧生成二氧 化碳、水的质量，若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加 10.8g 为水的质量，故燃 烧生成二氧化碳质量=30.6g﹣10.8g=19.8g，根据 n= 计算有机物 A、水、二氧化碳的物质 的量，根据原子守恒计算有机物 A 分子中 C、H 原子数目，再根据相对分子质量计算 O 原子 数目，进而确定有机物 A 的分子式；根据与钠反应生成氢气的量确定 A 分子中含有的官能 团类型，然后结合分子式确定其结构简式． 22.【答案】解：根据叶绿素中各元素的质量分数可知，叶绿素中 Mg 的质量分数最小，可 设叶绿素分子中只有 1 个 Mg 原子， 则：M（叶绿素）×2.691%=24，解得：M（叶绿素） =891.9， 若叶绿素分子中有 2 个 Mg 原子，则叶绿素的相对分子质量为 1783.6＞1 000，不合题意； 可见叶绿素分子中只有 1 个 Mg 原子，该分子中其他原子个数分别为： N（C）= =55， N（H）= =72， N（O）= =5， N（N）= =4， 故该叶绿素的分子式是：C55H72O5N4Mg， 答：该叶绿素的分子式是 C55H72O5N4Mg． 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【分析】根据叶绿素中各元素的质量分数可知，叶绿素中 Mg 的质量分数最小，可 设叶绿素分子中只有 1 个 Mg 原子，通过讨论计算可知该叶绿素的相对分子质量，然后根据 各元素的质量分数可确定其分子式． 四、实验探究题 23.【答案】（1）C2H6O （2）46；C2H6O （3）CH3CH2OH、CH3﹣O﹣CH3 （4）CH3CH2OH 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：（1）5.4gH2O 的物质的量= =0.3mol，则 n（H）=0.6mol， 8.8gCO2 的物质的量= =0.2mol，则 n（C）=0.2mol， 6.72LO2 的物质的量 =0.3mol，由 O 元素守恒可知有机物中含有 n（O） =0.3mol+0.2mol×2﹣0.3mol×2=0.1mol， 则分子中 n（C）：n（H）：n（O）=2：6：1，故最简式为：C2H6O， 故答案为：C2H6O；（2）根据质荷比可知相对分子质量为 46，最简式相对分子质量也是 46， 故分子式为：C2H6O， 故答案为：46；C2H6O；（3）分子式为 C2H6O 的可能结构简式为：CH3CH2OH、 CH3﹣O﹣CH3 ， 故答案为：CH3CH2OH、CH3﹣O﹣CH3；（4）有机物 A 的核磁共振氢谱中有 3 个吸收峰，说 明有 3 种性质不同的 H 原子，故 A 的结构为：CH3CH2OH， 故答案为：CH3CH2OH． 【分析】（1）计算水、二氧化碳、氧气物质的量，根据原子守恒计算分子中 C、H、O 原子 数目之比确定最简式；（2）根据质荷比可知相对分子质量为 46，结合最简式确定分子式； （3）根据分子式书写可能的结构简式；（4）有机物 A 的核磁共振氢谱中有 3 个吸收峰， 说明有 3 种性质不同的 H 原子，结合分子式确定结构简式． 五、综合题 24.【答案】（1）C4H9Cl （2）CH3CH2CH2CH2Cl 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：（1）一氯代烷（RCl）与足量的氢氧化钠溶液混合后加热，发生反应 RCl+NaOH→ROH+NaCl，向酸化后的溶液中加 AgNO3 溶液时，发生反应 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ， 消耗 AgNO3 的物质的量=0.02L×1mol/L=0.02mol，根据方程 式可知 n（RCl）=n（AgNO3）=0.02mol，故一氯代烷（RCl）的摩尔质量= =92.5， 故烷基的式量为 92.5﹣35.5=57，令烷基为 CnH2n+1 ， 则 14n+1=57，解得 n=4，故该一氯代 烷的分子式为 C4H9Cl， 故答案为：C4H9Cl；（2）C4H9Cl 的同分异构体有：CH3CH2CH2CH2Cl、 CH3CH2CHClCH3、CH3CH（CH3）CH2Cl、（CH3）3CCl，其中 CH3CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CHClCH3 核 磁共振氢谱有 4 组峰，且水解产物经催化氧化生成醛类只有 CH3CH2CH2CH2Cl， 故答案为：CH3CH2CH2CH2Cl． 【分析】氯代烷（RCl）与足量的氢氧化钠溶液混合后加热，发生反应 RCl+NaOH→ROH+NaCl，向酸化后的溶液中加 AgNO3 溶液时，发生反应 NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3 ， 根据消耗的 AgNO3 计算一氯代烷（RCl）的物质的量，再根 据 M= 计算一氯代烷（RCl）的摩尔质量，据此确定烷基，确定一氯代烷（RCl）的分子式， 结合题目要求可确定有机物结构简式． 25.【答案】（1）22.5 （2）A （3）0.1 【考点】有关有机物分子式确定的计算 【解析】【解答】解：（1）由气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体是同种状况下 H2 密度 的 11.25 倍， 则：M（混合）=11.25×2g/mol=22.5g/mol， 故答案为：22.5； 烯烃的摩尔质量最小为 28g/mol，则烷烃的摩尔质量应小于 22.4g/mol，所以混合气体中一 定含有甲烷， 气体的总物质的量为 =0.4mol， 混合气体通过足量的溴水，溴水增重 4.2g 为烯烃的质量，所以甲烷的质量为：9g﹣4.2g=4.8g 甲烷的物质的量为：n（CH4）= =0.3mol， 所以烯烃的物质的量为 0.4mol﹣0.3mol=0.1mol，所烯烃的摩尔质量为 =42g/mol， 设烯烃的化学式为 CnH2n ， 则：12n+2n=42， 解得：n=3，即烯烃为丙烯， 该混合物为甲烷与丙烯的混合气体，（2）由上述分析可知，必有甲烷，故答案为：A；（3） 气态烯烃的物质的量为 0.1mol，故答案为：0.1． 【分析】密度为相同状况下氢气密度的 11.25 倍，平均摩尔质量为 11.25×2=22.5g/mol； 将混合气体通过足量的溴水，溴水增重 4.2g，则烯烃的质量为 4.2g，气体的总物质的量为 =0.4mol，由平均摩尔质量可知一定含甲烷，结合质量、物质的量计算，以此来 解答．