题目内容

11．在一定温度下，含氢、氧的有机物W的蒸气密度是同等条件下氢气的29倍，将其在氧气中完全燃烧，产物依次通入足量浓硫酸、足量的碱石灰中，浓硫酸、碱石灰净增质量之比为9：22．回答下列问题：
（1）W的分子式为C3H6O；
（2）M与W的相对分子质量相同，M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰．则M的结构简式为OHC-CHO；
（3）若W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气，则W的另一种官能团名称是碳碳双键；
（4）若W的同分异构体中只含一种官能团，则2种．其中，在核磁共振氢谱上有3个峰的结构简式为CH3CH2CHO（写一种即可）．

分析 （1）相同条件下气体的摩尔质量与密度成正比，据此计算出M的摩尔质量；浓硫酸增重的是水的质量，碱石灰增重的是二氧化碳的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算出二氧化碳和水的物质的量，再根据C、H质量守恒计算出W分子中C、H原子数之比，最后通过讨论得出M的分子式；
（2）M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰，则M分子中含有醛基，且只含有1种H，结合W的相对分子质量判断M的结构简式；
（3）根据W的分子式计算出其不饱和度，若W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气，则其分子中含有羟基，再结合W的不饱和度判断其含有的官能团名称；
（4）W只含有1种官能团，且W分子中含有1个O原子，则W分子中一定含有C=O键，可能为丙醛或2-丙酮；结合丙醛和2-丙酮的结构简式判断满足条件的有机物结构．

解答 解：（1）相同条件下气体的摩尔质量与密度成正比，则该烃的摩尔质量为：2g/mol×29=58g/mol，
浓硫酸增重的是水的质量，碱石灰增重的是二氧化碳的质量，生成的二氧化碳和水的物质的量之比为：$\frac{22}{44}$：$\frac{9}{18}$=1：1，该有机物分子中还含有O，则该有机物的分子式通式为：CnH2nOx，
根据该有机物的摩尔质量可知：14n+16x=58（n、x为整数），当x=1时，n=3，当x=2时，n=$\frac{11}{7}$（舍弃），当x=3时，n=$\frac{5}{7}$（舍弃），
通过讨论可知，只有x=1、n=3符合条件，故W的分子式为：C3H6O，
故答案为：C3H6O；
（2）M与W的相对分子质量相同，M能发生银镜反应且在核磁共振氢谱上只有1个峰，则M分子中含有醛基，且只含有1种H，根据W的分子式C3H6O可知M的结构简式只能为：OHC-CHO，
故答案为：OHC-CHO；
（3）W含有两种官能团且一种官能团能与钠反应产生氢气，则W分子中含有羟基；分子式C3H6O的不饱和度为：$\frac{3×2+2-6}{2}$=1，则W含有的另一种官能团为碳碳双键，
故答案为：碳碳双键；
（4）若W的同分异构体中只含一种官能团，分子式C3H6O的不饱和度为：$\frac{3×2+2-6}{2}$=1，且含有1个O原子，则W分子中一定含有C=O结构，故W可能为丙醛或2-丙酮，总共有2种结构；
W的核磁共振氢谱上有3个峰，则W分子中含有3种H原子，则W为丙醛，其结构简式为：CH3CH2CHO，
故答案为：2；CH3CH2CHO．

点评 本题考查了常见有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握讨论法在确定有机物分子式中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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1．研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义．
Ⅰ．利用下图装置模拟工业生产中SO2催化氧化的反应并研究SO2的性质：
（熔点：SO2-76.1℃，SO3  16.8℃；沸点：SO2-10℃，SO3  45℃）

（1）甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离；装置III中溶液逐渐褪色，证明二氧化硫具有还原性．
（2）乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置（装置Ⅱ中充分冷却），若装置Ⅳ中有40mL 3.0mol/L NaOH溶液，反应后增重5.12g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O．
（3）某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管中，未见沉淀生成．向该试管中加入足量ABD（填字母），便能产生沉淀．
A．硫化钠溶液     B．氨水     C．盐酸         D．硝酸钾溶液
Ⅱ．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
称取铁钉（碳素钢）6g放入15mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
（4）甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+．若要确认其中的Fe2+应选用C（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水                          b．氢氧化钠溶液
c．酸性KMnO4溶液                           d．铁粉和KSCN溶液
（5）乙同学取784mL（标准状况）气体Y通入足量H2O2水溶液中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g．由此推知气体Y中SO2的体积百分数为57.1%．（保留小数点后一位）
（6）分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和C02气体，产生C02的理由是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
2．化学与人类生活、能源开发、环境保护、资源利用等密切相关．下列说法正确的是（　　）
A．推广燃煤脱硫技术，可以防治SO2、CO的污染
B．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
C．无论是风力发电还是潮汐发电，都是将化学能转化为电能
D．垃圾是放错地方的资源，应分类回收利用
19．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是（　　）
A．由甲烷制四氯化碳，由乙烯与水反应制乙醇
B．由苯硝化制硝基苯，由乙醇遇到热的CuO固体得到单质铜
C．由苯和液溴制溴苯，由乙烯与溴水反应制1，2-二溴乙烷
D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯，由乙酸乙酯水解制乙酸和乙醇
6．H2S、金属硫化物是硫的重要化合物．
（1）高温下，在恒容密闭容器中进行H2S分解实验，测得分解后得到H2和硫蒸汽，相同温度下气体压强之比为2：3（假设硫蒸汽成分只有1种），氧化产物的化学式为S2
（2）H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中回收硫，物质转化如图所示．
①图示中未参与氧化还原反应的离子是Cu2+、Cl-（填离子符号）
②若反应一段时间c（Fe3+）保持不变，则回收硫的总反应化学方程式是2CuS+4H++O2=2Cu2++2S+2H2O；
③用离子方程式表示Fe2+转化成Fe3+：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．在工业生产中，适当提高混合气体中空气含量，其目的是
（3）用氢氧化钠吸收H2S，用惰性材料作电极，电解硫化钠溶液，在阳极得到多硫化钠（Na2Sn），用稀硫酸与多硫化钠反应，得到Na2SO4、S和H2S．
16．已知室温时AgBr的溶解度是8.9×10-7mol/L，MgNH4PO4溶解度是6.3×10-8，求AgBr、MgNH4PO4的溶度积？
3．实验室中所用的氯气是用加热方法制取的：
4HCl（浓）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O
一次实验中，用过量的浓盐酸（其密度为1.19g•mL-1、HCl的质量分数为36.5%）跟一定量的MnO2反应，产生了5.6L（标准状况下）的氯气．试计算：
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20．在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：2A（g）+3B（g）?3C（g），2分钟达到平衡，生成1.5mol C，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω1；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2.1mol，体积分数为ω2，请回答下列问题，
（1）该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=37.5%；
（2）70℃时，若保持温度不变，在2L的密闭容器中加入4molA和6molB，当反应重新达到平衡时，C的体积分数为ω3，则ω3＞ω2 （填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）可以判断2A（g）+3B（g）?3C（g） 反应已经达到平衡的是BD
A．2v（B）=3v（A）                     B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变          D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
E．n（A）：n（B）：n（C）=2：3：3．

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