第2課時元素分析與相對分子質量的測定課時過關能力提升基礎鞏固1.某有機物在氧氣中充分燃燒,生成的CO2和H2O的物質的量之比為12,下列說法正確的是()A.分子中C、H、O原子個數之比為123B.分子中C、H原子個數之比為14C.分子中一定含有氧原子D.此有機物的最簡式為CH4解析:有機物在氧氣中充分燃燒,只生成CO2和H2O時,說明該有機物中一定含有C、H兩種元素,可能含有氧元素;根據n(CO2)n(H2O)=12,得N(C)N(H)=14。答案:B2.驗證某有機物屬于烴,應完成的實驗內容應是()A.只需測定分子中C、H原子個數之比B.只要證明其完全燃燒的產物只有H2O和CO2C.只需測定其燃燒產物中H2O與CO2的物質的量之比D.測定該試樣的質量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質量解析:驗證某有機物屬于烴需證明該有機物只含有C、H兩種元素,選項D所述能滿足該要求。答案:D3.已知由C、H、O三種元素組成的某化合物9.2 g完全燃燒后可以得到17.6 g CO2和10.8 g H2O,則該化合物的分子式為()A.C2H6O2B.C2H6OC.C2H4O2D.C2H4O解析:n(C)=17.6 g44 gmol-1=0.4 moln(H)=10.8 g18 gmol-12=1.2 moln(O)=9.2 g-0.4mol12 gmol-1-1.2 mol1 gmol-116 gmol-1=0.2 molN(C)N(H)N(O)=n(C)n(H)n(O)=0.41.20.2=261最簡式為C2H6O,由于氫原子已飽和,最簡式即分子式。答案:B4.下列各組烴的混合物,只要總質量一定,按任意比例混合,完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒量的是()A.C2H2、C2H4B.C2H4、C4H6C.C2H6、C3H6D.C6H6、C2H2答案:D5.設H+的質荷比為,某有機物樣品的質荷比如右圖所示(假設離子均帶一個單位正電荷,相對豐度與該離子的質量有關),則該有機物可能是()A.甲醇B.甲烷C.丙烷D.乙烯解析:質荷比最大的數值為該有機物的相對分子質量,即為16,B項甲烷的相對分子質量為16。答案:B6.芳香烴A,相對分子質量為104,碳的質量分數為92.3%。(1)A的分子式為 。(2)A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為。(3)一定條件下,A與氫氣反應,得到的有機物中碳的質量分數為85.7%,寫出此有機物的結構簡式。解析:由題意知,該芳香烴分子中含碳原子數為10492.3%128,氫原子數為104(1-92.3%)18,其分子式為C8H8,其結構簡式為,與溴的四氯化碳溶液中的溴發生加成反應生成,A與氫氣加成后有機物的相對分子質量為10492.3%85.7%112,含氫原子數為112(1-85.7%)116,則分子式為C8H16,可知A與氫氣完全加成得到有機物的結構簡式為。答案:(1)C8H8(2)+Br2(3)7.燃燒某有機物A 1.50 g,生成1.12 L(標準狀況)CO2和0.05 mol H2O。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04,求該有機物的分子式。解析:首先要確定該物質的組成元素。1.50 g A中各元素的質量:m(C)=12 gmol-11.12 L22.4 Lmol-1=0.6 gm(H)=1 gmol-10.05 mol2=0.1 gm(C)+m(H)=0.6 g+0.1 g=0.7 g1.50 g所以該有機物中還含有O。m(O)=1.50 g-(0.6 g+0.1 g)=0.8 g則n(C)n(H)n(O)=0.6 g12 gmol-10.1 g1 gmol-10.8 g16 gmol-1=121即N(C)N(H)N(O)=121實驗式為CH2O,其式量為30。又因該有機物的相對分子質量Mr(A)=1.042930因此實驗式即為分子式。答案:CH2O能力提升1.有機物A、B只可能是烴或烴的含氧衍生物,等物質的量的A和B完全燃燒時,消耗氧氣的量相等,則A和B的相對分子質量相差不可能為(n為正整數)()A.8nB.14nC.18nD.44n解析:A中的一個碳原子被B中的四個氫原子代替時,耗氧量不變,A和B的相對分子質量相差8的倍數,即對應A項。如果A和B的分子組成相差若干個H2O或CO2,耗氧量也不變,即分別對應C項和D項。答案:B2.某有機物在相同狀況下對氫氣的相對密度為45。取該有機物樣品3.6 g在純氧中充分燃燒得到兩種產物,將產物先后通過過量濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重2.16 g和5.28 g,則該有機物的分子式為()A.CH2OB.C3H6O3C.C3H6O2D.C3H8O3答案:B3.某氣態化合物X含C、H、O三種元素,現已知下列條件:X中C的質量分數;X中H的質量分數;X在標準狀況下的體積;X對氫氣的相對密度;X的質量。欲確定X的分子式,所需的最少條件是()A.B.C.D.解析:C、H質量分數已知,則O的質量分數可求出,從而推出實驗式,結合相對分子質量即可求出分子式。答案:A4.一定量有機物完全燃燒后,將燃燒產物通過足量石灰水,經過濾得沉淀10 g,但稱量濾液時只減少2.9 g,則此有機物可能是()A.C3H6OB.C4H8O2C.C2H6D.C3H12O解析:按照CO2與Ca(OH)2的反應生成10 g CaCO3沉淀,溶液應減少5.6 g,而此時只減少2.9 g,說明生成H2O的質量為5.6 g-2.9 g=2.7 g,則由C、H兩元素守恒,求出N(C)N(H)=10 g100 gmol-12.7 g218 gmol-1=13。答案:C5.取8 g某有機物A(相對分子質量為32)在氧氣中完全燃燒,生成物中只有11 g CO2和9 g H2O,則A中一定含有元素,其分子式是;誤服A會使人雙目失明甚至死亡,其化學名稱為,寫出此物質在空氣中燃燒的化學方程式。解析:該有機物8 g中含碳、氫元素的質量:m(C)=m(CO2)Ar(C)Mr(CO2)=11 g1244=3 gm(H)=m(H2O)2Ar(H)Mr(H2O)=9 g2118=1 gm(C)+m(H)=3 g+1 g=4 g8 g。A中還含有氧元素。8 g A中含有氧元素的質量為m(O)=m(有機物)-m(C)-m(H)=8 g-3 g-1 g=4 gA中各元素原子數目之比為:N(C)N(H)N(O)=31211416=141A的實驗式是CH4O。設A分子中含有n個CH4O,則n=Mr(有機物)Mr(A)=3232=1A的分子式為CH4O,名稱是甲醇。甲醇在空氣中燃燒的化學方程式為:2CH3OH+3O22CO2+4H2O。答案:C、H、OCH4O甲醇2CH3OH+3O22CO2+4H2O6.常溫下,10 mL某烴A和80 mL氧氣(過量)混合,點燃,使其充分燃燒后恢復到原狀況,殘留氣體體積為65 mL。(1)若A為烷烴,則A的分子式為。(2)若A為烯烴,則A的分子式為 。(3)若A為炔烴,則A的分子式為 。解析:反應后減少體積:10 mL+80 mL-65 mL=25 mL。CxHy(g)+(x+y4)O2(g)xCO2(g)+y2H2O(l) V1x+y4x1+y410 mL80 mL 25 mL110 mL=1+y425 mLy=6(1)若A為烷烴,分子式為C2H6;(2)若A為烯烴,分子式為C3H6;(3)若A為炔烴,分子式為C4H6。答案:(1)C2H6(2)C3H6(3)C4H67.20 mL由分子中碳原子數相同的兩種氣態烴組成的混合物,與過量的氧氣混合后完全燃燒,當產物通過濃硫酸時,體積減小30 mL,然后通過堿石灰,體積減小40 mL。(氣體體積均在同溫同壓下測得)(1)這種混合物的組成可能有幾種?(2)在各種可能的組成中,每種烴的體積分數是多少?解析:烴在足量氧氣中燃燒得到CO2和水蒸氣,其中水蒸氣可被濃硫酸吸收,因此V(H2O)=30 mL;CO2可被堿石灰吸收,因此V(CO2)=40 mL,而烴燃燒的通式:CxHy+(x+y4)O2xCO2+y2H2O(g)1xy220 mL40 mL30 mL則x=2,y=3,因此平均分子組成為C2H3,可能的組合有C2H2和C2H4或C2H2和C2H6。設C2H2的體積分數為x,則C2H4或C2H6的體積分數為(1-x),由平均分子組成可知,對組合C2H2和C2H4:2x+4(1