专题02 依据条件推断烃的分子式（重难点训练）化学沪科版选择性必修3

专题02 依据条件推断烃的分子式 建议时间：20分钟 突破一 燃烧法确定分子式 1．某烃2.8g，在氧气中燃烧生成4.48L(标准状况)二氧化碳，3.6g水，它相对氢气的密度是14，求此烃的化学式_______，写出它的结构简式_______。 2．某气态烃A和B按2：3（体积比）混合后，取0.1mol混合烃与一定量氧气混合燃烧，产物为CO、CO2和水蒸气，将燃烧产物依次通过足量的浓硫酸、灼热的CuO及碱石灰，最后碱石灰增重7.04g，求A和B可能的分子式。 突破二 差量法确定分子式 3．烃燃烧前后气体体积变化规律 气态烃(CxHy)燃烧的通式为：CxHy +(x+) O2xCO2 +H2O；CxHy 、O2 、CO2 均为气态，H2O可能为气态，也可能是液态，需分类讨论： 若燃烧后温度高于100℃，则H2O为气态，体积变化为： ①y<4时，ΔV<0，燃烧后体积___________； ②y=4时，ΔV=0，燃烧后体积___________； ③y>4时，ΔV>0，燃烧后体积___________。 若燃烧后温度低于100℃(恢复至室温)，则H2O为液态，体积变化为：；因为<0，所以总体积一定减小。 4．⑴、等质量的下列烃，燃烧时产生CO2最多的是________，产生H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。 ⑵、120℃时燃烧下列气态烃，燃烧后气体体积增大的是________，体积减小的是________，不变的是________。 A．CH4 B．C2H4 C．C2H6 D．C3H8 E、C2H2 突破三 化学性质确定分子式 5．（25-26高二上·江苏无锡·期中）化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是 A．X苯环上的二氯代物有2种 B．最多能与反应 C．Y可以发生氧化、取代和消去反应 D．X→Y经历了先加成后取代，其中间产物分子式为 6．稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等,其结构分别为 下列说法不正确的是（ ） A．萘与H2完全加成后，产物的分子式为C10H18 B．蒽、菲、芘的一氯代物分别有3种、5种、5种 C．上述四种物质的分子中,所有碳原子均共平面 D．上述四种物质均能发生加成反应、取代反应 突破四 平均值法确定分子式 7．（24-25高一下·四川成都·期中）常温下，两种为气态的烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到和的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该混合气体中： B．若混合气体为、，则体积比为4：1 C．该混合气体中一定含有甲烷，不含有乙烯 D．在110℃条件下，该混合气体与混合，充分燃烧后，总混合气体的体积减小 8．（24-25高一下·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．某有机物燃烧产物为和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为 B．分子式为，能发生催化氧化生成醛的有机物共有3种（不含立体异构） C．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L，混合烃可能是、 D．经测定乙二醛（OHC-CHO）和苯组成的混合物中氧的质量分数为9%，则此混合物中氢的质量分数为7% 建议时间：30分钟 9．两种气态烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O(g)的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是 A．混合烃中n(C)∶n(H)=4∶5 B．混合烃中一定不含有乙烯 C．若混合烃为CH4、C3H4，则体积比为3∶7 D．若混合烃为CH4、C4H4，则体积比为4∶1 10．（24-25高二下·宁夏银川·期末）下列说法正确的是 A．1mol与足量Na反应可生成22.4LH2 B．有机物最多有9个原子在同一平面上 C．某烃的键线式为，该烃和按物质的量之比为1：1加成时，所得产物有5种 D．1-丁烯和2-丁烯属于位置异构，和属于官能团异构 11．下列说法不正确的是 A．乙炔分子中所有原子一定共线 B．某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为1：1，则其实验式为 C．某有机物的相对分子质量为58，则其分子式一定为 D．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 12．已知某气态烃A在标准状况下的密度是，取在足量中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加，下列说法正确的是 A．该烃的摩尔质量为72 B．该烃的分子式为 C．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后，可形成8种同分异构体 D．该烃化学性质稳定，不能发生氧化反应 13．某烃在氧气中充分燃烧，产物中只含二氧化碳和水蒸气，分别将产物气体通过浓硫酸和澄清石灰水再称重，浓硫酸增重1.8 g，澄清石灰水增重4.4 g。在相同状况下，该烃蒸气的密度是氢气的35倍，该烃能与发生加成反应，所得加成产物A的核磁共振氢谱如下图所示。则该烃的结构简式为 A． B． C． D． 14．某烃的组成中含碳、氢元素的质量比为6：1，在相同状况下，该烃蒸气的密度是氢气的35倍，该烃能与H2发生加成反应，所得加成产物的核磁共振氢谱图中有3组信号峰，峰面积之比为3：2：1，则该烃的结构简式为 A．(CH3)2C=CHCH3 B．CH2=CHCH2CH2CH3 C．CH2=CHCH2CH3 D． 15．（24-25高一下·河北石家庄·期末）两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示。下列有关混合气体的说法不正确的是 A．该混合气体中可能含有丙炔 B．该混合气体中一定含有甲烷 C．在110℃条件下，混合气燃烧前后体积不变 D．若混合气体由和组成，则其体积比为 16．（24-25高一下·山东菏泽·期末）一定质量的两种烃，无论以何种比例混合，在足量氧气中充分燃烧生成水的量不变的是 A．甲烷和乙烯 B．乙烯和丙烯 C．乙烯和乙烷 D．乙烯和乙炔 17．两种气态烃以任意比例混合，在120℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中符合此条件的是 A．与 B．与 C．与 D．与 18．（23-24高二下·广东肇庆·期末）使用现代仪器对某有机物的结构进行测定，相关图谱如图所示，下列说法正确的是 A．由质谱图可知该有机物相对分子质量为43 B．由红外光谱可知该有机物中可能存在羧基 C．由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有2种不同化学环境的氢原子 D．推测该有机物可能是 19．（23-24高二下·江西景德镇·期末）某有机化合物X经李比希氧化法测得其中含碳为64.86%、含氢13.51%，其余为氧，再通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。说法正确的是 A．李比希法是分别用KOH浓溶液和浓硫酸吸收生成的和 B．由质谱图可以得出实验式 C．由红外光谱可以得出X含有的官能团种类和数目 D．X的结构简式为 20．有机物A4.2g完全燃烧，产物依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶和装有碱石灰的干燥管，两个装置的质量分别增加5.4g和13.2g，质谱图显示质荷比最大值为42，且A能使溴水褪色。有机物B的核磁共振氢谱图有3组峰。D也是有机物。由A和C(异戊二烯)为原料合成酚类物质B的转化关系如图： 已知：烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系： 烯烃被氧化的部位 氧化产物 回答下列问题： (1)A的结构简式为_______。 (2)下列说法正确的是_______。 A．等物质的量的A和B完全燃烧消耗氧气的质量不相等 B．用饱和的碳酸钠溶液可以鉴别B、D和E C．物质F不存在顺反异构体 D．有机物E的分子式为 (3)C的加聚产物聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分，橡胶具有高弹性的原因是_______。 (4)F的键线式为_______。 (5)写出B+D→E的化学方程式_______。 (6)某烃，其相对分子质量比异戊二烯大14，它的同分异构体有多种，写出同时符合下列条件的所有同分异构体的结构简式_______。 ①链状 ②含碳碳三键 ③核磁共振氢谱显示有二组峰 21．（24-25高二下·海南海口·期中）有机化合物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希提出的，装置如下图，他用CuO作氧化剂，在750℃左右使有机物在氧气流中全部转化为CO2和H2O，用盛有NaOH固体和无水CaCl2的吸收管分别吸收CO2和H2O。 试回答下列问题： (1)甲装置中盛放的是_______。 (2)将7.4g有机物A进行实验，测得生成和，则A的实验式(最简式)为_______。 (3)已知A的最简式能否确定A的分子式(填“能”或“不能”)_______，原因是：_______，也可以通过_______法快速、精确测定其相对分子质量，进而确定分子式。 (4)①若A为醇，且A的核磁共振氢谱图中有两组峰，则A的结构简式为_______。 ②若A的红外光谱如图所示，则其结构简式为_______。 (5)某同学认为乙和空气相通，会影响测定结果准确性，应在乙后再增加一个丙装置，其主要目的是_______，丙装置中所加试剂可以是：_______。 建议时间：15分钟 22．25℃和101kPa时，乙烷，乙炔和丙烯组成的混合烃32mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72mL,原混合烃中乙炔的体积分数为 A．12.5% B．25% C．50% D．75% 23．（2025·山东·三模）随着现代科学的发展，科学家不仅要合成物质，更要判断各种物质的成分和结构。下列叙述错误的是 A．利用X射线衍射实验确定新制成的晶体结构 B．利用质谱仪分析新合成分子的相对分子质量 C．利用元素分析仪测定未知物的元素组成和结构式 D．利用燃烧法确定某烃的最简式 24．（2023·福建·高考真题）沙格列汀是治疗糖尿病的常用药物，以下是制备该药物重要中间产物F的合成路线。 已知：表示叔丁氧羰基。 (1)A中所含官能团名称_______。 (2)判断物质在水中的溶解度：A_______B(填“>”或“<”) (3)请从物质结构角度分析能与反应的原因_______。 (4)的反应类型_______。 (5)写出D的结构简式_______。 (6)写出的化学反应方程式_______。 (7)A的其中一种同分异构体是丁二酸分子内脱水后的分子上一个H被取代后的烃的衍生物，核磁共振氢谱图的比例为，写出该同分异构体的结构简式_______。(只写一种) / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 依据条件推断烃的分子式 建议时间：20分钟 突破一 燃烧法确定分子式 1．某烃2.8g，在氧气中燃烧生成4.48L(标准状况)二氧化碳，3.6g水，它相对氢气的密度是14，求此烃的化学式_______，写出它的结构简式_______。 【答案】 C2H4 CH2=CH2 【详解】该烃的相对分子质量是氢气的14倍，则经的相对分子质量是14×2=28。燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量分别是、，即碳氢原子的个数之比是1:2，所以该烃的分子式为C2H4，结构简式为H2C=CH2。 2．某气态烃A和B按2：3（体积比）混合后，取0.1mol混合烃与一定量氧气混合燃烧，产物为CO、CO2和水蒸气，将燃烧产物依次通过足量的浓硫酸、灼热的CuO及碱石灰，最后碱石灰增重7.04g，求A和B可能的分子式。 【答案】A的分子式为CH4，B的分子式可能为C2H6或C2H4或C2H2 【详解】碱石灰吸收的CO2包括燃烧生成的CO2及CO还原CuO转化生成的CO2，由碳原子个数守恒可知，0.1mol混合烃中碳原子的物质的量为=0.16mol，则混合烃中碳原子的个数为1.6，由平均法可知，混合烃中一定含甲烷，设A为甲烷，另一烃分子中含x个碳原子，由烃A和B的体积比为2：3可得1×+x×=1.6，解得x=2，碳原子个数为2的烃可能是C2H6或C2H4或C2H2，则烃B为C2H6或C2H4或C2H2，故答案为：A的分子式为CH4，B的分子式可能为C2H6或C2H4或C2H2。 突破二 差量法确定分子式 3．烃燃烧前后气体体积变化规律 气态烃(CxHy)燃烧的通式为：CxHy +(x+) O2xCO2 +H2O；CxHy 、O2 、CO2 均为气态，H2O可能为气态，也可能是液态，需分类讨论： 若燃烧后温度高于100℃，则H2O为气态，体积变化为： ①y<4时，ΔV<0，燃烧后体积___________； ②y=4时，ΔV=0，燃烧后体积___________； ③y>4时，ΔV>0，燃烧后体积___________。 若燃烧后温度低于100℃(恢复至室温)，则H2O为液态，体积变化为：；因为<0，所以总体积一定减小。 【答案】 减小 不变 增大 【详解】体积变化为：，则可知， ①y<4时，ΔV<0，燃烧后体积减小； ②y=4时，ΔV=0，燃烧后体积不变； ③y>4时，ΔV>0，燃烧后体积增大。 4．⑴、等质量的下列烃，燃烧时产生CO2最多的是________，产生H2O最多的是________，消耗O2最多的是________。 ⑵、120℃时燃烧下列气态烃，燃烧后气体体积增大的是________，体积减小的是________，不变的是________。 A．CH4 B．C2H4 C．C2H6 D．C3H8 E、C2H2 【答案】 E A A C、D E A、B 【详解】（1）等质量的烃，燃烧时产生CO2最多的是含碳量最大的，产生H2O最多的是含氢量最大的，消耗氧气最多的是含氢量最大的。在给出的五种烃中，含碳量最大的是E，含氢量最大的是A。故答案为E、A、A。 （2）120℃时燃烧下列气态烃，燃烧后水为气体。根据烃的燃烧通式：CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O，若燃烧后气体体积增大，则1+x+y/4＜x+y/2，即y＞4。若燃烧后体积减小，则1+x+y/4＞x+y/2，即y＜4。若燃烧后体积不变，则1+x+y/4＝x+y/2，即y＝4。所以A和B燃烧后体积不变，C、D燃烧后体积增大，E燃烧后体积减小。 突破三 化学性质确定分子式 5．（25-26高二上·江苏无锡·期中）化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体，可通过下列路线制得。下列说法正确的是 A．X苯环上的二氯代物有2种 B．最多能与反应 C．Y可以发生氧化、取代和消去反应 D．X→Y经历了先加成后取代，其中间产物分子式为 【答案】D 【详解】 A．X苯环上有两个不同的侧链且处于对位，采用定一移二的方法，二氯代物、共有4种，A错误； B．1 mol Z分子含2 mol酯基，在氢氧化钠溶液中发生水解后，生成的2 mol 羧基和1 mol 酚羟基均能与NaOH按物质的量之比为1:1进行反应，所以1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应，B错误； C．Y分子中含有氯原子、酚羟基可发生取代反应，其中酚羟基可被氧化，但该分子不能发生消去反应，C错误； D．X→Y的中间产物为X和甲醛发生加成反应生成，分子式为，D正确； 故选D。 6．稠环芳香烃是指两个或两个以上的苯环通过共用环边所构成的多环有机化合物。常见的稠环芳香烃如萘、蒽、菲、芘等,其结构分别为 下列说法不正确的是（ ） A．萘与H2完全加成后，产物的分子式为C10H18 B．蒽、菲、芘的一氯代物分别有3种、5种、5种 C．上述四种物质的分子中,所有碳原子均共平面 D．上述四种物质均能发生加成反应、取代反应 【答案】B 【详解】A、萘与氢气完全加成后产物是，其分子式为C10H18，正确； B、蒽：，有3种不同的氢原子，一氯代物有3种，菲：，有5种不同的氢原子，一氯代物有5种，芘：，有3种不同的氢原子，一氯代物有3种，错误； C、四种有机物都含有苯环，苯环的空间构型为平面正六边形，因此该四种有机物所有碳原子都共面，正确； D、四种有机物都能发生加成反应和取代反应，正确。 答案选B。 突破四 平均值法确定分子式 7．（24-25高一下·四川成都·期中）常温下，两种为气态的烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到和的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是 A．该混合气体中： B．若混合气体为、，则体积比为4：1 C．该混合气体中一定含有甲烷，不含有乙烯 D．在110℃条件下，该混合气体与混合，充分燃烧后，总混合气体的体积减小 【答案】B 【分析】由图可知1mol混合烃完全燃烧后得到1.6mol和2mol，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6； 【详解】A．混合气体平均组成为C1.6H4，该混合气体中：=24:5，A错误； B．若混合气体为、，根据碳原子平均数1.6，设二者体积比为x：y，存在x+4y=1.6(x+y)，则体积比为4：1，B正确； C．根据分析，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，该混合气体中一定含有甲烷，可能含有乙烯C2H4，C错误； D．两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据C1.6H4+2.6O21.6CO2+2H2O，在110℃条件下，该混合气体与混合，充分燃烧后，总混合气体的体积不变，D错误； 故选B。 8．（24-25高一下·广东广州·期中）下列说法正确的是 A．某有机物燃烧产物为和，且二者物质的量相等，则此有机物的组成为 B．分子式为，能发生催化氧化生成醛的有机物共有3种（不含立体异构） C．两种气态烃以任意比例混合，在105℃时1L该混合烃与9L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10L，混合烃可能是、 D．经测定乙二醛（OHC-CHO）和苯组成的混合物中氧的质量分数为9%，则此混合物中氢的质量分数为7% 【答案】D 【详解】A．有机物燃烧生成等物质的量的和，说明分子中C与H的原子数比为1:2，但可能含有O元素，因此组成不一定是，A错误； B．的伯醇（能催化氧化为醛）有4种结构（1-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇），B错误； C．烃燃烧后体积不变需满足y=4（如），而的y=6，燃烧后体积增加，混合后无法保证任意比例下体积不变。C错误； D．乙二醛（OHC-CHO）和苯组成的混合物中氧的质量分数为9%，则此混合物中氢的质量分数为=7%，D正确； 故选D。 建议时间：30分钟 9．两种气态烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O(g)的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是 A．混合烃中n(C)∶n(H)=4∶5 B．混合烃中一定不含有乙烯 C．若混合烃为CH4、C3H4，则体积比为3∶7 D．若混合烃为CH4、C4H4，则体积比为4∶1 【答案】D 【分析】由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4，据此判断。 【详解】A．气态烃的平均组成为C1.6H4，则n(C)∶n(H)=2∶5，故A错误； B．混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，可能含有C2H4，或含有C3H4等，故B错误； C．若混合烃为CH4、C3H4，当体积比为3：7时，n（C）=，则两种气态烃的平均组成为C2.4H4，故C错误； D．若混合烃为CH4、C4H4，当体积比为4：1时，n（C）=，则两种气态烃的平均组成为C1.6H4，故D正确， 故选：D。 10．（24-25高二下·宁夏银川·期末）下列说法正确的是 A．1mol与足量Na反应可生成22.4LH2 B．有机物最多有9个原子在同一平面上 C．某烃的键线式为，该烃和按物质的量之比为1：1加成时，所得产物有5种 D．1-丁烯和2-丁烯属于位置异构，和属于官能团异构 【答案】D 【详解】 A．羟基和羧基均能和金属钠反应生成氢气，1mol与足量Na反应可生成1mol氢气，在标况下体积是22.4L，选项中没说明是否为标况，A错误； B．有机物中，苯环和碳碳双键(三键)都可以在同一个平面上，中可以有3个原子共面(包含R中一个原子)，故最多有21个原子共面，如图所示：，B错误； C．和 按物质的量之比为1:1加成时，可以发生1，2-加成，产物为：、、，也可以发生1，4-加成，产物为：，共有4种，C错误； D．1-丁烯和2-丁烯，双键位置不一样，属于位置异构，和官能团不一样，属于官能团异构，D正确； 故选D。 11．下列说法不正确的是 A．乙炔分子中所有原子一定共线 B．某烃完全燃烧生成和的物质的量之比为1：1，则其实验式为 C．某有机物的相对分子质量为58，则其分子式一定为 D．分离正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)可采用蒸馏的方法 【答案】C 【详解】A．乙炔分子为直线形分子，分子中所有原子一定共线，A正确； B．根据原子守恒可知，某烃完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1：1，则分子中C、H原子个数比为1:2，则其实验式为CH2，B正确； C．某有机物的相对分子质量为58，若不含有O元素，则有58÷12=4余10，即其分子式为C4H10，若含有1个O，则有(58-16)÷12=3余6，即分子式为C3H6O，若含有2个O，则有(58-2×16)÷12=2余2，即分子式为C2H2O2，C错误； D．正己烷(沸点69℃)和正庚烷(沸点98℃)，二者互溶且沸点相差较大，故可采用蒸馏的方法进行分离，D正确； 故答案为：C。 12．（20-21高一下·山西朔州·期末）已知某气态烃A在标准状况下的密度是，取在足量中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加，下列说法正确的是 A．该烃的摩尔质量为72 B．该烃的分子式为 C．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后，可形成8种同分异构体 D．该烃化学性质稳定，不能发生氧化反应 【答案】C 【分析】烃燃烧生成二氧化碳和水，把燃烧后的产物全部通过浓H2SO4，浓H2SO4质量增加10.8g，说明生成水的质量是10.8g，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加22g，说明生成二氧化碳的质量是22g。 【详解】A．该烃的摩尔质量为3.215g·L-1×22.4L/mol=72g/mol，A项错误； B．该烃的相对分子质量是72，7.2gA的物质的量是0.1mol，燃烧生成水的物质的量是，生成二氧化碳的物质的量是，说明0.1molA中含有0.5mol碳原子、1.2mol氢原子，分子式为C5H12，B项错误； C．该烃的分子式为C5H12，含有3种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3，CH3CH2CH(CH3)2，C(CH3)4，CH3CH2CH2CH2CH3的一溴代物有3种，CH3CH2CH(CH3)2的一溴代物有4种，C(CH3)4的一溴代物有1种，共8种，C项正确； D．C5H12是烷烃，烷烃燃烧生成二氧化碳和水，燃烧属于氧化反应，D项错误； 答案选C。 13．某烃在氧气中充分燃烧，产物中只含二氧化碳和水蒸气，分别将产物气体通过浓硫酸和澄清石灰水再称重，浓硫酸增重1.8 g，澄清石灰水增重4.4 g。在相同状况下，该烃蒸气的密度是氢气的35倍，该烃能与发生加成反应，所得加成产物A的核磁共振氢谱如下图所示。则该烃的结构简式为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】浓硫酸增重1.8 g，澄清石灰水增重4.4 g，求得某烃的最简式为，该烃蒸气的密度是氢气的35倍可知该烃的相对分子质量为70，结合最简式确定该烃的分子式为，C错误；由于该烃能与发生加成反应，为单烯烃，A错误；结合核磁共振氢谱图可知，加成后的产物A有三种等效氢，且个数比为，根据选项判断，B满足条件，D加成后等效氢个数比为，故选B。 14．某烃的组成中含碳、氢元素的质量比为6：1，在相同状况下，该烃蒸气的密度是氢气的35倍，该烃能与H2发生加成反应，所得加成产物的核磁共振氢谱图中有3组信号峰，峰面积之比为3：2：1，则该烃的结构简式为 A．(CH3)2C=CHCH3 B．CH2=CHCH2CH2CH3 C．CH2=CHCH2CH3 D． 【答案】B 【分析】在相同状况下，该烃蒸气的密度是氢气的35倍，因此该烃的相对分子质量=35×2=70，碳、氢元素的质量比为6：1，则碳、氢原子的个数比为：：=1：2，该烃的实验式为CH2，设该烃的分子式为(CH2)n，即14n=70，解得n=5，因此该烃的化学式为C5H10，该烃能与H2发生加成反应，说明该烃含碳碳双键，符合要求的是1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯，又因为所得加成产物的核磁共振氢谱图中有3组信号峰，峰面积之比为3：2：1，则该烃的结构简式为CH2=CHCH2CH2CH3或CH3CH=CHCH2CH3。 【详解】 A．该选项化学式符合化学式C5H10，也含碳碳双键，加氢气所得结构中氢的类型有4组，不满足要求，故A错误； B．该选项化学式符合化学式C5H10，也含碳碳双键，加氢气所得结构中氢的类型有三组，且面积比为3：2：1，故B正确； C．该选项化学式符合化学式C4H8，不符合题目要求，故C错误； D．该选项化学式符合化学式C5H10，也含碳碳双键，加氢气所得结构中氢的类型有4中，不满足题目要求，故D错误； 故选B。 15．（24-25高一下·河北石家庄·期末）两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得到和的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示。下列有关混合气体的说法不正确的是 A．该混合气体中可能含有丙炔 B．该混合气体中一定含有甲烷 C．在110℃条件下，混合气燃烧前后体积不变 D．若混合气体由和组成，则其体积比为 【答案】D 【分析】根据图像可知，混合烃平均组成为C1.6H4，因此混合气体中一定含有甲烷，另一种气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，不超过4，据此解答； 【详解】A．混合气体中一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，可能含有C2H4或含有C3H4等，故A说法正确； B．根据上述分析，混合气体中一定含有甲烷，故B说法正确； C．在110℃条件下，水为气态，令混合烃的分子式为CxH4，燃烧的方程式为CxH4+(x+1)O2xCO2+2H2O，反应前后气体物质的量的和相等，即混合气体燃烧前后体积不变，故C说法正确； D．令甲烷物质的量为xmol，乙烯物质的量为ymol，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据平均C原子数目可知，，整理得x∶y=2∶3，相同条件下，气体物质的量之比等于体积之比，故D说法错误； 答案为D。 16．（24-25高一下·山东菏泽·期末）一定质量的两种烃，无论以何种比例混合，在足量氧气中充分燃烧生成水的量不变的是 A．甲烷和乙烯 B．乙烯和丙烯 C．乙烯和乙烷 D．乙烯和乙炔 【答案】B 【详解】两种烃无论以何种质量比例混合，燃烧生成水的量不变说明两种烃中氢元素的质量分数相同。甲烷中氢元素质量分数：= 25%；乙烯中氢元素质量分数：，乙烯和丙烯的最简式均为CH2，氢元素质量分数相同，乙烷中氢元素质量分数：，乙炔中氢元素质量分数：，综上，符合题意的为乙烯和丙烯，选B。 17．两种气态烃以任意比例混合，在120℃时1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中符合此条件的是 A．与 B．与 C．与 D．与 【答案】A 【详解】假设有机物分子式，则，120℃时水变为水蒸气，燃烧前后体积不变，即，解得，即两种混合气态烃平均含4个H； 综上可知B、C、D错误，答案选A。 18．使用现代仪器对某有机物的结构进行测定，相关图谱如图所示，下列说法正确的是 A．由质谱图可知该有机物相对分子质量为43 B．由红外光谱可知该有机物中可能存在羧基 C．由核磁共振氢谱可知该有机物分子中有2种不同化学环境的氢原子 D．推测该有机物可能是 【答案】D 【详解】A．由质谱图可知该有机物相对分子质量为88，A错误； B．红外光谱中可知该有机物分子中不存在O—H键，则不可能存在羧基，B错误； C．由核磁共振氢谱有三个峰可知该有机物的分子中有3种不同化学环境的氢原子，C错误； D．综合三个图谱推测该有机物可能是，D正确； 答案选D。 19．某有机化合物X经李比希氧化法测得其中含碳为64.86%、含氢13.51%，其余为氧，再通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。说法正确的是 A．李比希法是分别用KOH浓溶液和浓硫酸吸收生成的和 B．由质谱图可以得出实验式 C．由红外光谱可以得出X含有的官能团种类和数目 D．X的结构简式为 【答案】D 【分析】根据质谱图可知有机物X相对分子质量为74，根据红外光可知含醚键和烷基，根据核磁共振氢谱可知含2种等效氢，比值为1：2，则X结构简式：。 【详解】A．李比希法是分别用无水氯化钙吸收水，用氢氧化钾浓溶液吸收二氧化碳，A错误； B．由质谱图可以判断有机物相对分子质量，结合实验式可得出分子式，B错误； C．由红外光谱可以得出X含有的官能团种类和化学键种类，但不能得出数目，C错误； D．根据分析，X的结构简式为，D正确； 答案选D。 20．有机物A4.2g完全燃烧，产物依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶和装有碱石灰的干燥管，两个装置的质量分别增加5.4g和13.2g，质谱图显示质荷比最大值为42，且A能使溴水褪色。有机物B的核磁共振氢谱图有3组峰。D也是有机物。由A和C(异戊二烯)为原料合成酚类物质B的转化关系如图： 已知：烯烃与酸性溶液反应的氧化产物对应关系： 烯烃被氧化的部位 氧化产物 回答下列问题： (1)A的结构简式为_______。 (2)下列说法正确的是_______。 A．等物质的量的A和B完全燃烧消耗氧气的质量不相等 B．用饱和的碳酸钠溶液可以鉴别B、D和E C．物质F不存在顺反异构体 D．有机物E的分子式为 (3)C的加聚产物聚异戊二烯是天然橡胶的主要成分，橡胶具有高弹性的原因是_______。 (4)F的键线式为_______。 (5)写出B+D→E的化学方程式_______。 (6)某烃，其相对分子质量比异戊二烯大14，它的同分异构体有多种，写出同时符合下列条件的所有同分异构体的结构简式_______。 ①链状 ②含碳碳三键 ③核磁共振氢谱显示有二组峰 【答案】(1) (2)BD (3)在外力作用下，橡胶分子链能够被拉长，从卷曲状态变成伸展状态。当外力排除后，分子链立即恢复到卷曲状态 (4) (5)+CH3COCOOHCH3COCOOCH(CH3)2+H2O (6)、 【分析】 有机物A4.2g完全燃烧，产物依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶和装有碱石灰的干燥管，两个装置的质量分别增加5.4g，0.3molH2O，含氢0.6mol、0.6g）和（为0.3molCO2，含碳0.3mol、3.6g），0.6g+3.6g=4.2g，则A中只含有碳氢元素，质谱图显示质荷比最大值为42，则有机物4.2gA为0.1mol，故A化学式为C3H6，且A能使溴水褪色，说明A中含有碳碳双键，A为丙烯：；A和水加成生成醇B，有机物B的核磁共振氢谱图有3组峰，则B为；C和溴水发生成1，4-加成生成F：CH2BrC(CH3)=CHCH2Br，键线式为；根据图表信息可知，异戊二烯在酸性高锰酸钾作用下被氧化为二氧化碳和CH3COCOOH，D也是有机物，则D为CH3COCOOH；BD发生酯化反应生成酯E：CH3COCOOCH(CH3)2。 【详解】（1）A为丙烯，A的结构简式为。 （2）A．有机物燃烧通式为CxHyOz+（x+y-z）O2xCO2+y H2O；则等物质的量的A和B完全燃烧消耗氧气的物质的量相等，消耗氧气的质量相等，A错误； B．醇B和饱和碳酸钠溶液互溶，羧酸D和碳酸钠生成二氧化碳气体，酯E和饱和碳酸钠溶互不相溶分层，故可用饱和的碳酸钠溶液可以鉴别B、D和E，B正确； C．碳碳双键两端任何一个碳上连的两个不相同的原子或原子团就有顺反异构体，F为，物质F存在顺反异构体，C错误； D．B、D发生酯化反应生成酯E：CH3COCOOCH(CH3)2，则有机物E的分子式为，D正确； 故选BD； （3）由于在外力作用下，橡胶分子链能够被拉长，从卷曲状态变成伸展状态。当外力排除后，分子链立即恢复到卷曲状态，表现出高弹形变的性能，所以橡胶具有高弹性。 （4） 键线式只用键线来表示碳架；由分析可知，F的键线式为。 （5）B+D→E的化学方程式为+CH3COCOOHCH3COCOOCH(CH3)2+H2O。 （6）只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃；某烃，其相对分子质量比异戊二烯大14，则比异戊二烯多1个CH2，其不饱和度与异戊二烯相同，均为2；同时符合下列条件：①链状；②含碳碳三键，不饱和度为2；③核磁共振氢谱显示有二组峰，则分子中结构对称；其结构为：、。 21．（24-25高二下·海南海口·期中）有机化合物的元素定量分析最早是由德国化学家李比希提出的，装置如下图，他用CuO作氧化剂，在750℃左右使有机物在氧气流中全部转化为CO2和H2O，用盛有NaOH固体和无水CaCl2的吸收管分别吸收CO2和H2O。 试回答下列问题： (1)甲装置中盛放的是_______。 (2)将7.4g有机物A进行实验，测得生成和，则A的实验式(最简式)为_______。 (3)已知A的最简式能否确定A的分子式(填“能”或“不能”)_______，原因是：_______，也可以通过_______法快速、精确测定其相对分子质量，进而确定分子式。 (4)①若A为醇，且A的核磁共振氢谱图中有两组峰，则A的结构简式为_______。 ②若A的红外光谱如图所示，则其结构简式为_______。 (5)某同学认为乙和空气相通，会影响测定结果准确性，应在乙后再增加一个丙装置，其主要目的是_______，丙装置中所加试剂可以是：_______。 【答案】(1)无水CaCl2 (2)C4H10O (3) 能 H原子已经饱和C原子的四价结构，最简式即为分子式 质谱 (4) (CH3)3COH CH3CH2OCH2CH3 (5) 防止空气中的CO2和H2O进入乙装置，影响测定结果 碱石灰 【分析】由图可知，在750℃左右使有机物在氧气流中氧化，氧化铜可将CO转化为CO2，用装置甲中盛有的氯化钙吸收测定水蒸气，装置乙中盛有的氢氧化钠用于吸收测定二氧化碳，该实验的缺陷是装置乙中盛有的氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，引起实验误差，应在装置乙后再增加一个盛有碱石灰的丙装置吸收空气中的二氧化和水蒸气。 【详解】（1）由分析可知，装置甲中盛有的氯化钙用于吸收样品生成的水蒸气，故答案为：无水CaCl2； （2）由题给数据可知，有机物分子中含有碳原子的物质的量为=0.4mol，含有氢原子的物质的量为×2=1mol，含有氧原子的物质的量为=0.1mol，则有机物A中碳原子、氢原子和氧原子的个数比为0.4mol：1mol：0.1mol=4：10：1，实验式(最简式)为C4H10O，故答案为：C4H10O；， （3）由实验式(最简式)可知，A分子中氢原子已经饱和碳原子的四价结构，最简式即为分子式，也可以通过质谱法快速、精确测定其相对分子质量，进而确定分子式，故答案为：能；H原子已经饱和C原子的四价结构，最简式即为分子式；质谱； （4）①由核磁共振氢谱图中有两组峰可知，则饱和一元醇A的结构简式为(CH3)3COH，故答案为：(CH3)3COH； ②由红外光谱可知，A分子中含有醚键，对称的-CH3，对称的-CH2-，则结构简式为CH3CH2OCH2CH3，故答案为：CH3CH2OCH2CH3； （5）由分析可知，该实验的缺陷是装置乙中盛有的氢氧化钠会空气中的二氧化碳和水蒸气，引起实验误差，应在装置乙后再增加一个盛有碱石灰的丙装置吸收空气中的二氧化和水蒸气，避免影响测定结果，故答案为：防止空气中的CO2和H2O进入乙装置，影响测定结果；碱石灰。 建议时间：15分钟 22．25℃和101kPa时，乙烷，乙炔和丙烯组成的混合烃32mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72mL,原混合烃中乙炔的体积分数为 A．12.5% B．25% C．50% D．75% 【答案】B 【详解】4CnHm＋(4n+m)O2→4nCO2＋2mH2O △V↓ 4 4n+m 4n 4+m 32 72 所以m＝5，即氢原子的平均值是5，由于乙炔和丙烯分别含有2个和6个氢原子，则根据十字交叉法可知乙炔和丙烯的物质的量之比＝，因此乙炔的体积分数为25%，答案选B。 23．（2025·山东·三模）随着现代科学的发展，科学家不仅要合成物质，更要判断各种物质的成分和结构。下列叙述错误的是 A．利用X射线衍射实验确定新制成的晶体结构 B．利用质谱仪分析新合成分子的相对分子质量 C．利用元素分析仪测定未知物的元素组成和结构式 D．利用燃烧法确定某烃的最简式 【答案】C 【详解】A．X射线衍射是确定晶体结构的标准方法，A正确； B．质谱仪通过质荷比确定相对分子质量，B正确； C．元素分析仪只能测定元素组成，结构式需结合其他方法（如光谱分析），C错误； D．燃烧法通过产物定量分析确定最简式，D正确； 故选C。 24．（2023·福建·高考真题）沙格列汀是治疗糖尿病的常用药物，以下是制备该药物重要中间产物F的合成路线。 已知：表示叔丁氧羰基。 (1)A中所含官能团名称_______。 (2)判断物质在水中的溶解度：A_______B(填“>”或“<”) (3)请从物质结构角度分析能与反应的原因_______。 (4)的反应类型_______。 (5)写出D的结构简式_______。 (6)写出的化学反应方程式_______。 (7)A的其中一种同分异构体是丁二酸分子内脱水后的分子上一个H被取代后的烃的衍生物，核磁共振氢谱图的比例为，写出该同分异构体的结构简式_______。(只写一种) 【答案】(1)羧基、酰胺基 (2)> (3)(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应 (4)酯化反应或取代反应 (5) (6)+ HCONH2+HCOOC2H5 (7) 【分析】 和C2H5OH发生酯化反应生成，加Boc-OH发生取代反应生成，加入氢气发生加成反应生成，发生消去反应生成，加入HCONH2发生取代反应生成。 【详解】（1） A为，官能团为羧基、酰胺基； 故答案为：羧基、酰胺基。 （2）A中含有羧基，属于亲水基，B中含有酯基，属于疏水基，故A的溶解度大于B的溶解度； 故答案为：>。 （3）(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应； 故答案为：(C2H5)3N结构中的N原子有孤对电子，分子偏碱性，能和酸性的HCl发生反应。 （4）根据分析可知，A→B的反应类型为酯化反应或取代反应； 故答案为：酯化反应或取代反应。 （5） 根据分析可知D结构简式为； 故答案为：。 （6） 根据分析可知E→F的化学反应方程式为+ HCONH2+ HCOOC2H5； 故答案为：+ HCONH2+HCOOC2H5。 （7） 丁二酸为，分子内脱水时，两个羧基间脱水，脱水产物分子上一个H被取代后的烃的衍生物是A的同分异构体，核磁共振氢谱图的比例为3:2:1:1，则该同分异构体的结构简式为； 故答案为：。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $