题目内容

15．（1）某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件组合是①②④．（填相应的数字序号）
①X中含碳质量分数②X中含氢质量分数③X在标准状况下的体积
④质谱确定X的相对分子质量⑤X的质量
（2）将12g某有机物A完全燃烧，生成CO2和H2O，将产物通过浓H2SO4，浓H2SO4增重14.4g，再通过碱石灰，碱石灰增重26.4g．则该有机物的实验式为C3H8O．
（3）科学家最近在-100℃的低温下合成了一种烃X，红外光谱和核磁共振氢谱表明其分子中的氢原子所处的化学环境没有区别，根据分析，绘制了该分子的球棍模型如图所示
①该分子的分子式为C5H4．
②该分子中碳原子的化学环境有2种
③该分子中处于同一平面的碳原子数最多3个．
④该分子中的官能团名称碳碳双键．

分析 （1）根据各元素质量分数与相对分子质量可以确定有机物分子式；
（2）浓H2SO4增重14.4g为水的质量，碱石灰增重26.4g为二氧化碳质量，计算各自物质的量，结合有机物总质量判断是否含有元素，再计算各原子数目之比，进而确定实验式；
（3）①由结构模型可知，分子中含有5个C原子、4个H原子；
②连接H原子的4个碳原子化学环境相同，与环交点碳原子环境不同；
③由碳的四价结构可知，三元环中连接H原子的碳原子之间含有碳碳双键，而环交点碳原子连接的4个碳原子形成四面体结构；
④三元环中连接H原子的碳原子之间含有碳碳双键．

解答 解：（1）根据各元素质量分数与相对分子质量可以计算分子式中各原子数目，可以确定有机物分子式，
故答案为：①②④；
（2）浓H2SO4增重14.4g为水的质量，水的物质的量为$\frac{14.4g}{18g/mol}$=0.8mol，n（H）=1.6mol，碱石灰增重26.4g为二氧化碳质量，其物质的量为$\frac{26.4g}{44g/mol}$=0.6mol，n（C）=0.6mol，有机物中n（O）=$\frac{12g-0.6mol×12g/mol-1.6mol×1g/mol}{16g/mol}$=0.2mol，故有机物中C、H、O原子数目之比为0.6：1.6：0.2=3：8：1，则有机物实验式为C3H8O，
故答案为：C3H8O；
（3）①由结构模型可知，分子中含有5个C原子、4个H原子，该物质分子式为：C5H4，故答案为：C5H4；
②连接H原子的4个碳原子化学环境相同，与环交点碳原子环境不同，有2种化学环境不同的碳原子，故答案为：2；
③由碳的四价结构可知，三元环中连接H原子的碳原子之间含有碳碳双键，而环交点碳原子连接的4个碳原子形成四面体结构，三元环中3个碳原子共面，故答案为：3；
④三元环中连接H原子的碳原子之间含有碳碳双键，故答案为：碳碳双键．

点评 本题考查有机物分子式确定、有机物结构等，理解掌握有机物分子式确定方法，注意实验式与分子式的不同，烃及烃的含氧衍生物中H原子饱和碳的四价结构时，实验式即为分子式．

练习册系列答案
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