Question

【題目】(1)分別取等質量的甲烷和A（飽和一元醇）、B（飽和一元醛）、C（稠環芳香烴含氧衍生物），若它們完全燃燒，生成等物質的量的CO2，則：

①A的分子式為_______________；B的分子式為_______________；C的分子式為_____________（C寫出分子量最小的一種）。

②寫出符合上述要求時，CH4和A、B、C的分子組成必須滿足的條件是_______________（以n表示碳原子數，m表示氧原子數，只寫通式）。

(2)已知：在酸性高錳酸鉀溶液中氧化，烯烴分子中碳碳雙鍵完全斷裂，CH2＝基被氧化成CO2，RCH＝基被氧化成羧酸，基被氧化成酮。回答下列問題：

①1mol某烯與酸性高錳酸鉀反應后生成2mol丁酮，則該烯的結構簡式為是____。

②1mol某烯與酸性高錳酸鉀反應后只生成1mol HOOC-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-COCH3,則該烯的結構簡式為___（鍵線式表示）。

(3)某有機化合物，經測定其蒸汽是相同條件下氫氣密度的30倍。取該有機物樣品0.90 g，在純氧中完全燃燒，將產物先后通過濃硫酸和堿石灰，兩者分別增重0.54 g和1.32 g.則該有機物的分子式為______。

(4)寫出一氯代物只有兩種的苯的同系物的結構簡式并用系統命名法命名(寫出兩種)。

①結構簡式：__________，名稱：___________。

②結構簡式：____________，名稱：___________。

Answer 1

【答案】C9H20O C8H16O C10H8O2 CnH4n-16mOm CH3-CH2C(CH3)=C(CH3)CH2—CH3 C2H4O2 1,4-二甲苯 或 1,3,5-三甲苯或1,2,4,5-四甲基苯

【解析】

(1)①根據A是飽和一元醇、B是飽和一元醛，設出A、B的分子式，然后利用A、B分子中含碳量與甲烷的相同列式確定二者的分子式；

②質量相同時設出的二氧化碳的物質的量相同，說明有機物分子中含有的碳元素的質量分數相同；

(2)①根據在酸性高錳酸鉀溶液中氧化，烯烴分子中碳碳雙鍵完全斷裂，基被氧化成酮分析；

②在酸性高錳酸鉀溶液中氧化，烯烴分子中碳碳雙鍵完全斷裂，CH2=基被氧化成CO2，RCH=基被氧化成羧酸分析；

(3)根據與氫氣密度的關系求出該化合物的相對分子質量，濃硫酸增重0.54g為水的質量，堿石灰增重1.32g為生成的二氧化碳的質量，根據n=計算有機物、二氧化碳、水的物質的量，進而計算n(C)、n(H)，根據質量守恒計算n(O)，再根據原子守恒計算有機物分子中C、H、O的物質的量，書寫有機物的分子式；

(4)苯的同系物只含有1個苯環，側鏈為烷基，一氯代物只有兩種，說明分子中只有2種不同的H原子，然后根據苯的同系物的命名方法命名；

(1)相同質量的甲烷和有機物A、B，跟氧氣分別完全燃燒后，生成的二氧化碳的物質的量都相同，說明A、B含碳的質量分數與甲烷的相同。

又知A是飽和一元醇，其分子式符合CnH2n+2O，則：，解得n=9，所以A的分子式通式是C9H20O；

有機物B是飽和一元醛，其分子式符合CnH2nO，則：，解得n=8，所以B的分子式通式是C8H16O；

若C是相對分子質量最小的稠環芳香烴的含氧衍生物，則其為C10H8的含氧衍生物，假設含有的O原子數為x，即分子式為C10H8Ox，若它完全燃燒生成的CO2與等質量的CH4相等，則兩者碳的質量分數相同：，解得x=2，因此C的分子式是C10H8O2；

②若有機物A、B、C質量相同時完全燃燒產生的CO2與甲烷相同，說明說明有機物A、B、C分子中含碳的質量分數與甲烷的相同，有機物A、B、C分子中的H、O兩種元素的含量與甲烷中的H元素的含量相同，以n表示碳原子數，m表示氧原子數，通式為CnH4n-16mOm；

(2)①根據在酸性高錳酸鉀溶液中氧化，烯烴分子中碳碳雙鍵完全斷裂，基被氧化成酮，1mol某烯與酸性高錳酸鉀反應后生成2mol丁酮，說明烯烴分子中碳碳雙鍵的兩端的C原子數都為4個，不飽和C原子分別連接了一個甲基，一個乙基，該烯烴結構簡式為；

②由于在酸性高錳酸鉀溶液中氧化，烯烴分子中碳碳雙鍵完全斷裂，CH2=基被氧化成CO2，RCH=基被氧化成羧酸，1mol某烯與酸性高錳酸鉀反應后只生成1mol HOOC-CH(CH3)-CH2-CH2-CH(CH3)-COCH3，將-COOH的 C=O及酮基的C=O的氧原子去掉，使2個C原子形成C、C雙鍵，則該烯的結構簡式鍵線式表示為；

(3)經測定其蒸汽是相同條件下氫氣密度的30倍，則相對分子質量是氫氣的30倍，所以其相對分子質量為：M=30×2=60；n(有機物)==0.015mol，n(C)=n(CO2)==0.03mol，m(C)=0.03mol×12g/mol=0.36 g，n(H)=2n(H2O)=2×=0.06mol，m(H)=0.06mol×1g/mol=0.06g，故m(O)=0.90g-0.36 g-0.06g=0.48g，n(O)==0.03mol，所以該有機物分子中：N(C)==2，N(H)==4，N(O)==2，因此有機物的分子式是 C2H4O2；

(4)苯的同系物只含有1個苯環，側鏈為烷基，一氯代物只有兩種，說明只有2種H原子，則與苯互為同系物且一氯代物只有2種的物質的結構簡式為，名稱為1，3，5-三甲苯；，名稱為1，2，4，5-四甲基苯。