Question

（1）某烷烃A与炔烃B的混和气体1mol的质量为24g，取标况下的此混和气6.72L通入足量溴水中，结果溴水质量增加4g，由此可知A分子式为

 

，B的结构简式为

 

．
（2）A、B都是芳香族化合物，1molA水解得到1molB和1mol醋酸，A、B的分子量都不超过200，完全燃烧都只生成CO₂和H₂O．且B分子中C、H元素总的质量分数为0.652．A溶液具有酸性，不能使FeCl₃溶液显色．
①A、B的分子量之差为：

 

；②1个B分子中应该有

 

个氧原子；
③A的分子式是：

 

④B的同分异构体C含有酚羟基和醛基的可能结构有

 

种．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：有机物分子组成通式的应用规律

分析：（1）混合气体的平均相对分子质量为24，炔烃中乙炔的相对分子质量最小为26，故烷烃A为甲烷，通入溴水增重为炔烃的质量，计算混合气体的物质的量，根据平均摩尔质量计算出混合气体的质量，然后计算出甲烷的质量、物质的量，从而得出炔烃的物质的量，然后计算出炔烃的摩尔质量，确定B可能的结构简式；
（2）①根据“1molA水解得到1molB和1mol醋酸”可表示为“A+H₂O→B+CH₃COOH”，运用质量守恒解答；
②A溶液具有酸性，不能使FeCl₃溶液显色，则A含有-COOH，A水解得到B与醋酸，则B分子中至少含有1个-OH、1个-COOH，结合相对分子质量可知，B相对分子质量不超过158，根据B中氧元素质量分数计算分子中O原子最大数目，结合含有的官能团确定O原子数目；
③根据B中氧原子数目及氧元素质量分数确定B的相对分子质量，利用残余法确定B的分子式，结合转化关系确定A的分子式；
④结合B的分子式及C中含有的官能团确定符合条件的同分异构体．

解答： 解：某烷烃A和炔烃B的混合气体物质的量为1mol，质量为24g，则混合气体的平均摩尔质量为：

24g

1mol

=24g/mol，炔烃中相对分子量最小的为乙炔，其相对分子量为26，所以混合烃中一定含有甲烷，故A为CH₄；
标况下6.72L混合气体的物质的量为：

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，0.3mol混合气体的质量为：24g/mol×0.3g=7.2g，溴水质量增加4g为炔烃的质量，则甲烷的质量为：7.2g-4g=3.2g，
混合气体中甲烷的物质的量为：

3.2g

16g/mol

=0.2mol，则炔烃B的物质的量为：0.3mol-0.2mol=0.1mol，
炔烃B的摩尔质量为：

4g

0.1mol

=40g/mol，炔烃B的相对分子量为56，设炔烃B的分子式为C_nH_2n-2，则14n-2=40，解得n=3，故B的分子式为：C₃H₄，结构简式为CH≡CCH₃，
故答案为：CH₄；CH≡CCH₃；
（2）①因“1molA水解得到1molB和1mol醋酸”可表示为“A+H₂O→B+CH₃COOH”，由质量守恒知：M（A）+18=M（B）+60，得M（A）-M（B）=42，故答案为：42；
②A溶液具有酸性，不能使FeCl₃溶液显色，则A含有-COOH，A水解得到B与醋酸，则B分子中至少含有1个-OH、1个-COOH，结合相对分子质量可知，B相对分子质量不超过200-42=158，B中氧元素质量分数=1-0.652=0.348，则B分子中O原子最大数目=

158×0.348

16

=3.4，故有机物B分子中含有1个-COOH、1个-OH，含有O原子数目为3，故答案为：3；
③有机物B的相对分子质量=

3×16

0.348

=138，B分子是去掉1个-COOH、-OH属于基团的式量=138-45-17=76，则属于基团中C原子最大数目=

76

12

=6…4，故为-C₆H₄-，B的分子式为C₇H₆O₃，则B的结构简式为等（有邻、间、对），根据原子守恒可知，化合物A分子式为C₉H₈O₄，
故答案为：C₉H₈O₄；
④B的同分异构体C含有酚羟基和醛基，则C含有2个-OH、1个-CHO，若2个-OH处于邻位，-CHO有2种位置，若2个-OH处于间位，-CHO有3种位置，若2个-OH处于对位，-CHO有1种位置，故符合条件的C的结构有2+3+1=6种，
故答案为：6．

点评：本题主要考查有机物分子式的确定、有机物的推断、限制条件同分异构体书写，难度中等，（2）中注意根据性质判断可能含有的官能团，确定B分子中O原子数目是关键．