2022届高三化学一轮复习考点特训有机化合物的结构特点与研究方法含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习考点特训有机化合物的结构特点与研究方法含解析，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.碳原子成键的多样性、同分异构现象等是有机化合物种类繁多的原因。丁烷和2—甲基丙烷的结构式如图所示，下列说法正确的是
A．分子式不同B．互为同分异构体
C．碳氢键(C—H)数目不同D．物理性质、化学性质完全相同
2.下列分离或除杂方法不正确的是
A．可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸
B．用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯
C．可用蒸馏的方法分离溴苯中混有的苯
D．利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸
3.下列有机物分子中，在核磁共振氢谱中信号强度(个数比)是1∶3的是
A．丙烷B．1，2，3—三甲基苯
C．2—丙醇D．
4.用现代化学方法测定某有机物结构：质谱图表明其相对分子质量为60；红外光谱图表征到C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收；核磁共振氢谱图如图(峰面积之比依次为3：2：1：2)。下列说法错误的是
A．该有机物分子式为C3H8O，分子中共有4种化学环境不同的氢原子
B．该有机物与HBr发生取代反应时断裂的是O—H键
C．该有机物的结构简式为CH3CH2CH2OH，能发生消去反应生成丙烯
D．该有机物与CH3CH(CH3)OH、CH3CH2OCH3互为同分异构体
5.下列6种有机分子中，核磁共振氢谱中信号峰数目相同的一组是
A．①⑤B．②④C．④⑤D．⑤⑥
6.已知有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图，下列说法错误的是
A．若A的化学式为，则其结构简式为
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子
C．由红光外谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
D．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
7.有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物，假设给你水杨酸甲酯和丁香烯的混合物让你研究，一般要采取的几个步骤是
A．分离、提纯→确定实验式→确定化学式→确定结构式
B．确定化学式→确定实验式→确定结构式→分离、提纯
C．分离、提纯→确定结构式→确定实验式→确定化学式
D．分离、提纯→确定化学式→确定实验式→确定结构式
8.提纯下列物质(括号中为杂质)，所选除杂试剂和分离方法都正确的
9.下列有机化合物的分类不正确的是
10.呋喃是最简单的含氧五元杂环化合物(其分子为平面型分子且含有大π键)，有麻醉和弱刺激作用，极度易燃。下列关于呋喃的有关说法正确的是
A．易溶于水和丙酮等有机溶剂
B．含有的大π键可表示为π
C．一氯代物有2种，二氯代物有3种(不考虑立体异构)
D．生成1mlC4H10O需标准状况下氢气44.8L
11.下列有机物1H-NMR谱图吸收峰的数目正确的是
A． (2种)B．(2种)
C． (3种)D． (2种)
12.A、B是摩尔质量不相等的两种有机物，无论A、B以何种比例混合，只要混合物的总质量不变，完全燃烧后生成CO2的质量也不变。符合这一条件的组合13.具有手性碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中，没有光学活性的是
A．乳酸：CH3—CH(OH)—COOH
B．甘油：HOCH2—CH(OH)—CH2OH
C．脱氧核糖： HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH2—CHO
D．核糖：HOCH2—CH(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO
13.下列说法不正确的是
A．元素分析仪不仅可以测试试样常见的组成元素及含量，还可测定其分子的空间结构
B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物
C．沼气属于绿色、可再生能源，沼气的生成属于生物质能的生物化学转化
D．通过用红外光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯
14.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．该分子中N、O、F的第一电离能大小顺序为F>N>O
B．该分子中C—N键的键能大于C—F键的键能
C．该分子中σ键与π键数目之比为7：2
D．该分子中存在手性碳原子
二、非选择题（共9题）
15.为测定某含C、H、O三种元素的化合物A的结构，进行如下实验。
第一步：分子式的确定：
(1)燃烧分析实验：将一定量A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成2.7g和4.4g，消耗氧气3.36L(标准状况下)，则该有机物中各元素的原子个数比N(C)：N(H)：N(O)=___________。
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是___________。
第二步：结构式的确定：
(3)经测定，有机物A的核磁共振氢谱图如下，则A的结构简式为___________。
16.写出下列有机物的结构简式或分子式：
(1)当0.2ml烃A在氧气中完全燃烧时生成CO2和H2O各1.2ml，催化加氢后生成2，2—二甲基丁烷，则A的结构简式为___。
(2)某炔烃和H2充分加成生成2，5—二甲基己烷，该炔烃的结构简式为___。
(3)某气态烃(标准状况下)224mL与含有3.6g溴的溴水恰好完全加成，生成物的每个碳原子上都有1个溴原子，该烃的结构简式为___。
(4)相对分子质量为84的烃的分子式为___。
17.为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验。
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)。则该物质中各元素的原子个数比是_______。
(2)质谱仪测定有机化合物的相对分子质量为46，则该物质的分子式是_______
(3)经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图所示，则A的结构简式为_______
(4)A在Cu作用下可被氧化生成B，其化学方程式为_______。
(5)A可通过粮食在一定条件下制得，由粮食制得的A在一定温度下密闭储存，因为发生一系列的化学变化而变得更醇香。请写出最后一步反应的化学方程式：_______。
18.为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mlCO2和2.7g水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图1所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示图谱，图中三个峰的面积之比是1：2：3。
试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是_______；
(2)有机物A的最简式分子式是_______，分子式是_______
(3)写出有机物A的结构简式：_______。
(4)写出有机物A的一种同分异构体结构简式：_______。
19.某硏究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行了探究。下列装置是用燃烧法确定有机物X的分子式的常用装置。
(1)产生的O2按从左到右的流向，所选装置正确的连接顺序是：E→D→F→___→___→___。(装置不能重复使用)___。
(2)燃烧管中CuO的作用是___。
(3)氧化2.12g有机物X的蒸汽，生成了7.04g二氧化碳和1.80g水，通过仪器分析得知X的相对分子质量为106，用核磁共振氢谱仪测出X的核磁共振氢谱中有2组峰，其峰面积之比为2：3，用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示。
①上述测X的相对分子质量的方法称为___。
②X的结构简式为___。
(4)Y是X的同分异构体，写出符合下列条件的一种Y的结构简式：___。
①属于芳香烃 ②苯环上的一氯代物有三种
20.某化学学习小组为了解含C、H、O三种元素未知物A的性质，对A的结构进行了如下实验：
(1)如图，将足量的O2和4.6g有机物A置于氧气流中充分燃烧，完全燃烧后将产物依次通过装置甲和装置乙。
①装置甲和乙中分别盛放的物质是___、___。
②实验开始时，要先通入氧气一会儿，然后再加热。为什么？___
③实验中CuO的作用是___。
④为了提高实验的准确性，装置还需要完善，请指出该装置还需要完善的地方___。
(2)反应后测得装置甲、乙分别增重5.4g和8.8g。则该物质中C、H、O的原子个数之比是__。该有机物实验式为__。
(3)然后用质谱仪测定其相对分子质量，经测定得到如图1所示的质谱图；最后用核磁共振仪处理该有机物，得到如图2所示的核磁共振氢谱图。
①该有机化合物的相对分子质量为___。
②能否根据该有机物的实验式确定其分子式___(填“能”或“不能”)，原因是___。
③请写出该有机化合物的结构简式：___。
21.一种有毒性物质A，其含碳76.6％、氢6.38％。氧17.02％(均为质量分数)，它们的相对分子质量是乙烷的3.13倍，试回答以下问题。
(1)该有机物的相对分子质量为___________(结果取整数)；确定该有机物A的分子式为___________。
(2)用核磁共振仪处理该化合物，得到核磁共振氢谱图，图中出现四组峰，其四个峰的面积之比是1：2：2：1，则有机物的名称为___________，官能团为___________
22.(1)A、B、C三种烃分子中均含有8个氢原子，其中A、B常温下呈气态，C呈液态。请回答
①A是符合上述条件中相对分子质量最小的，则A的分子式为___________；B属于链状单烯烃，且与HBr加成的产物只有一种，试写出B的结构简式___________。
②C属于芳香烃，可用来制烈性炸药，试写出C制取烈性炸药的化学方程式___________
(2)苧烯的键线式为，烯烃在一定条件下发生氧化反应，碳碳双键断裂，如：被氧化为和。在该条件下，苧烯的同分异构体B1ml氧化生成了1ml甲醛()，1ml丙酮()，还有1ml，则B可能的结构简式为___________、___________。
(3)有X、Y两种有机物，按要求回答下列问题：
①取3.0g有机物X，完全燃烧后生成3.6g水和3.36LCO2(标准状况)，已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，求该有机物的分子式：___________。
②有机物Y的分子式为C4H8O2，其红外光谱图如下：
则该有机物的可能结构为___________(填字母)。
A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOCH3
C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH
23.在有机物分子中，不同氢原子的核磁共振谱中给出的信号也不同，根据信号可以确定有机物分子中氢原子的种类和数目。例如二乙醚的结构简式为CH3—CH2—O—CH2—CH3，其核磁共振谱中给出的信号有两个，如图所示：
(1)下列物质中，其核磁共振氡谱中给出的信号只有一个的是_______(填字母)。
A．CH3CH3 B．CH3COOH C． CH3OH D． CH3OCH3
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的核磁共振氢谱图如图所示，则A的结构简式为___，请预测B的核磁共振氢谱上有___种信号。
(3)在常温下测得的某烃C8H10 (不能与溴水反应)的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2∶3，试确定该烃的结构简式为___；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中可产生____种信号，强度比为____。
【参考答案及解析】
一、选择题
1.
【答案】B
【详解】
A．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，故A错误；
B．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，结构不同，为同分异构体，故B正确；
C．丁烷和2-甲基丙烷中氢原子数相同，碳氢键(C-H)数目相同，故C错误；
D．丁烷和2-甲基丙烷分子式相同，结构不同，物理性质不同、化学性质相似，故D错误；
答案选B。
2.
【答案】B
【详解】
A．乙酸可以和碳酸钠溶液反应，而乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，A正确；
B．加氢的量无法控制，用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯，会引入新的杂质，B错误；
C．溴苯和苯的沸点差异较大，蒸馏常用于分离沸点不同的液体混合物，C正确；
D．苯甲酸的溶解度受温度影响较大，控制不同的温度可以使苯甲酸的溶解度发生变化，从而从溶液中分离出来，所以利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸，D正确；
综上所述答案为B。
3.
【答案】A
【详解】
A．丙烷结构简式为CH3CH2CH3，核磁共振氢谱中信号强度为6：2=3：1，A符合题意；
B．1，2，3－三甲基苯为对称结构，核磁共振氢谱中信号强度为1：2：6：3，B与题意不符；
C．2－丙醇为对称结构，核磁共振氢谱中信号强度为6：1：1，C与题意不符；
D．为对称结构，核磁共振氢谱中信号强度为1：9，D与题意不符；
答案为A。
4.
【答案】B
【分析】
核磁共振氢谱图如图(峰面积之比依次为3：2：1：2)，有4种不同的氢，且个数比为3：2：1：2，质谱图表明其相对分子质量为60；红外光谱图表征到C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收；可知为醇类，分子式为C3H8O，结构简式为：CH3CH2CH2OH，据此分析解题。
【详解】
A．由分析可知，该有机物分子式为C3H8O，分子中共有4种化学环境不同的氢原子，故A正确；
B．根据分子结构简式可知，该有机物与HBr发生取代反生成溴丙烷和水，断开C-OH，故B错误；
C．该有机物的结构简式为CH3CH2CH2OH，在氢氧化钠醇溶液中，能发生消去反应生成丙烯，故C正确；
D．该有机物与CH3CH(CH3)OH(官能团异构)，CH3CH2OCH3互为同分异构体，故D正确；
故选B。
5.
【答案】C
【详解】
①为甲苯，苯环有3种，甲基1种，共4种H,；
②左右、上下结构对称，有2种H,；
③斜对称，共有5种H，；
④左右、上下结构对称，有3种H，；
⑤两个苯环相同，每个苯环都有邻、间、对3种位置，有3种H，；
⑥两个苯环相同，每个苯环都有邻、间、对3种位置，烃基有1种，共4种，；
则①⑥、④⑤核磁共振氢谱中给出的信号峰数目相同，综上所述，故选C。
6.
【答案】A
【详解】
A．若A的化学式为，则其结构简式为，CH3COCH3中只有一种氢原子，与图像不符，故A错误；
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B正确；
C．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键，故C正确；
D．核磁共振氢谱可判断氢原子种类，但仅由核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数，故D正确；
故选A。
7.
【答案】A
【详解】
对水杨酸甲酯和丁香烯的混合物进行研究，首先需经过分离、提纯得到纯品；对纯品一般先利用元素定量分析确定实验式，再测定相对分子质量确定分子式，因为有机物存在同分异构现象，所以最后确定结构式，故对其进行研究一般采取的研究步骤是：分离提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式，故选：A。
8.【答案】BD
【详解】
A．酸化KMnO4溶液能将杂质乙烯氧化，但生成的二氧化碳又成为甲烷中的新杂质，A错误；
B．溴与NaOH溶液反应生成易溶于水的钠盐，通常溴苯与NaOH溶液不反应，且溴苯不溶于水，密度比水大的液体，故用分液法分离，B正确；
C．苯、硝基苯都不溶于水，二者混溶，但沸点不同，可用蒸馏的方法分离，C错误；
D．苯酚与氢氧化钠反应后，与苯分层，然后分液可分离，D正确；
答案选BD。
9.
【答案】A
【详解】
A． 不含苯环，所以不是苯的同系物，故A不正确；
B．含有苯环，属于芳香族化合物，故B正确；
C．含有不饱和碳原子，属于不饱和烃，故C正确；
D． 中羟基直接连在侧链上的饱和碳原子上，属于醇，故D正确；
故答案为：A
10.
【答案】B
【详解】
A．该有机物含碳碳双键及醚键，不溶于水，故A错误；
B．呋喃为平面型分子，则碳碳双键两端的碳原子与五元环中O原子都为sp2杂化，每个碳原子提供1个电子，O原子提供2电子，形成类似苯环的大π键，表示为π，故B正确；
C．分子只含2种H，一氯代物有2种，固定1个Cl移动另一个Cl可知二氯代物有4种，故C错误；
D．呋喃的分子式为C4H4O，生成1mlC4H10O需标准状况下氢气为3ml，标准状况下体积为3ml×22.4L/ml＝67.2L，故D错误；
答案选B。
11.
【答案】A
【详解】
A． 结构对称，环上含2种H，则1H-NMR谱图吸收峰的数目为2，故A正确；
B． 结构对称，环上含3种H，则1H-NMR谱图吸收峰的数目为3，故B错误；
C． 结构对称，环上只含1种H，羟基上1种H，则1H-NMR谱图吸收峰的数目为2，故C错误；
D． 结构对称，6个甲基相同，只含1种H，则1H-NMR谱图吸收峰的数目为1，故D错误；
故选A。
12.
【答案】B
【详解】
A．由结构简式可知，乳酸分子中含有如图*所示的1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，有光学活性，故不符合题意；
B．由结构简式可知，甘油分子中不含有连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，没有光学活性，故B符合题意；
C．由结构简式可知，乳酸分子中含有如图*所示的2个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，有光学活性，故C不符合题意；
D．由结构简式可知，乳酸分子中含有如图*所示的3个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，有光学活性，故D不符合题意；
故选B。
13.
【答案】A
【详解】
A．元素分析仪不仅可以测试试样常见的组成元素及含量，无法帮助人们测定其分子的空间结构，故A错误；
B．用水煤气可合成液态碳氢化合物和含氧有机物，比如用水煤气合成辛烷(8CO+17H2C8H18+8H2O)或甲醇(CO+2H2CH3OH)，故B正确；
C．沼气主要成份为CH4，沼气的生成属于生物质能的生物化学转化，它属于绿色、可再生能源，故C正确；
D．红外光谱图可以确定化学键和官能团，乙醇和乙酸乙酯中的化学键、官能团不同，因此可以用红外光谱图分析可以区分乙醇和乙酸乙酯，故D正确。
综上所述，答案为A。
14.
【答案】A
【详解】
A．同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，但ⅡA族和ⅤA族的元素达到全满或半满状态，所以N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O，A正确；
B．分子中C-H键的键能与C-F键的键能比较，可以根据键长的大小来判断，具体来说就是根据相结合的两个原子的半径来比较，半径越小键能越大，两个化学键都含有C原子，F原子的半径大于H原子的，所以C-H键的键能大于C-F键的键能，B正确；
C．该分子中键与键数目之比为15：4，C错误；
D．手性碳原子一定是饱和碳原子，所连接的四个基团要是不同的，该有机物中没有饱和的碳原子，故D错误；
故选A。
二、非选择题
15.
【答案】2：6：1
【详解】
(1)有机物中含有：n(C)=n(CO2)= =0.1 ml，n(H)=2n(H2O)= 2× =0.3ml，n(O)=2n(CO2)+n(H2O)-n(O2)×2=2×0.1ml+0.15ml-2×=0.05ml，故N(C)：N(H)：N(O)=0.1：0.3：0.05=2：6：1，故答案为：2：6：1；
(2)C2H6O的相对分子质量为46，则该物质分子式为，故答案为：；
(3) 的结构简式可能为CH3CH2OH或CH3OCH3，由于核磁共振氢谱中有3个峰，故应有三种氢原子，则A为，故答案为：。
16.
【答案】 CH2=CH—CH=CH2 C6H12
【分析】
物质反应遵守质量守恒定律，则元素种类、原子个数不变；炔烃含有CC，与氢气发生加成反应时，相邻C原子各增加2个H原子。
【详解】
(1)烃只含有C、H，，0.2 ml烃燃烧生成CO2和H2O各1.2 ml，求得x=6，y=12，A可发生加成反应生成2,2二甲基丁烷，则为烯烃，双键只能出现在一端，其结构简式为： ；
(2)2,5-二甲基己烷的结构简式为CH3-CH（CH3）-CH2-CH2-CH（CH3）- CH3，炔烃加成后相邻C原子出现2个H原子，而碳链结构不变，故其结构简式：；
(3)224mL标况下的气体，n=0.01ml，当该气体的物质的量为1ml时，则其与溴水发生加成反应可消耗溴单质的质量为3.6g 100=360g，n(Br)=4.5ml，即4ml溴原子，题目给出：每个碳原子上都有一个溴原子，则烃中含有4个碳原子，可得该烃的结构简式为CH2=CH-CH=CH2；
(4)设分子式为CxHy，则有12x+y=84，y=84-12x又有烷烃时氢的个数最多为y=2x+2，乙炔时氢的个数最少为2，故 ，故，解得，故x=6，烃的分子式为C6H12。
【点睛】
有机物与双原子分子发生加成反应时，相邻碳原子上均会增加相同个数的原子，是解决加成反应的关键。加成后再取代，需要考虑加成时引入几个H原子，再分析出原物质中含有的H原子个数。
17.
【答案】2 : 6 : 1 C2H6O CH3CH2OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOCH3+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+CH3OH
【分析】
由A的燃烧产物，可确定有机物A中一定要含有C、H元素，可能含有O元素，利用质量守恒可确定是否含O及氧元素的质量；乙醇在密闭容器中，有少量会被缓慢氧化为乙醛，进而氧化为乙酸，最后发生乙酸与乙醇的酯化反应，从而使酒变得更醇香，据此分析解题。
【详解】
生成5.4 g H2O即0.3ml和8.8 g CO2即0.2ml，消耗氧气6.72 L即0.3ml，O：H：C=2 ：6 ：1；
(2)由5.4g H2O和8.8g CO2，可得出n(H)==0.6ml，n(C)==0.2ml，有机物中所含O原子的质量m(O)= +-=1.6g，n(O)=0.1ml，则有机物分子中C:H:O=0.2:0.6:0.1=2:6:1，有机化合物A的相对分子质量为46，则A物质分子式为C2H6O。答案为：C2H6O；
(3)有机物A的核磁共振氢谱图显示，有3条吸收峰，从而表明A分子中有三种氢原子，则A的结构简式为CH3CH2OH。答案为：CH3CH2OH；
(4)A为CH3CH2OH，在Cu作用下可被氧化生成CH3CHO，其化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。答案为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
(5)由以上分析知，A有少部分最终转化为乙酸乙酯，化学方程式：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。答案为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。
18.
【答案】46 C2H6O C2H6O CH3CH2OH CH3OCH3
【详解】
(1)由A的质谱图中最大质荷比为46可知，有机物A的相对分子质量是46，故答案为：46；
(2)由二氧化碳的物质的量和水的质量可知，2.3g有机物A中碳原子的质量为0.1ml×12g/ml=1.2g，氢原子的质量为×2×1g/ml=0.3g，则有机物A中氧原子的物质的量为=0.05ml，由碳原子、氢原子和氧原子的物质的量比为0.1ml：0.3ml：0.05ml=2:6:1可知，有机物A的最简式为C2H6O，由有机物A的相对分子质量是46可知，有机物A的分子式为C2H6O，故答案为：C2H6O；C2H6O；
(3) 分子式为C2H6O的有机物可能为CH3CH2OH和CH3OCH3，由有机物A的核磁共振氢谱有3组峰，三个峰的面积之比是1：2：3可知，A的结构简式为CH3CH2OH，故答案为：CH3CH2OH；
(4) CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，则A的同分异构体结构简式为CH3OCH3，故答案为：CH3OCH3。
19.
【答案】CAB 使有机物X充分氧化，生成CO2和H2O 质谱法 或
【分析】
烃X的物质的量为 =0.02ml，生成二氧化碳为=0.16ml，生成水为=0.1ml，则分子中N（C）= =8、N（H）==10，故X的分子式为C8H10，X的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3，则X为。
【详解】
(1)产生的O2按从左到右的流向，E制备氧气，D进行干燥，F中CuO的作用是使有机物X充分氧化，生成CO2和H2O，C吸收生成的水，A吸收生成的二氧化碳，B中碱石灰防止空气中的水和二氧化碳干扰实验，所选装置正确的连接顺序是E→D→F→C→A→B(装置不能重复使用)，故答案为：CAB；
(2)燃烧管中CuO的作用是使有机物X充分氧化，生成CO2和H2O，故答案为：使有机物X充分氧化，生成CO2和H2O；
(3) ①由以上分析可知X的分子式为C8H10，名称为对二甲苯，上述测X的相对分子质量的方法称为质谱法。故答案为：质谱法；
②由上述分析可知，X的结构简式为：；
(4)符合下列条件的X的同分异构体①属于芳香烃，含有苯环，可能结构为二甲苯或乙苯 ②苯环上的一氯代物有三种，乙苯满足条件；二甲苯中邻二甲苯苯环上的一氯代物有二种，对二甲苯苯环上的一氯代物有一种，间二甲苯苯环上的一氯代物有三种，间二甲苯符合条件，故答案为：或。
20.
【答案】无水CaCl2(或P2O5干燥剂) 碱石灰 将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有CO2、H2O而影响测定结果的准确性 确保有机物中碳元素全部被氧化 在装置末端连接一个装有碱石灰的装置 2：6：1 C2H6O 46 能 因为未知物A的实验式为C2H6O，其中氢原子数已经达饱和，该实验式即为未知物的分子式 CH3OCH3
【详解】
(1) ①该有机物组成是C、H、O，则完全燃烧后生成H2O、CO2，为了测定A的分子式，需要得到产物的质量，则装置甲和乙中分别盛放的物质是：无水CaCl2(或P2O5干燥剂)、碱石灰；
②实验开始前，先通一段时间的氧气，目的是：将装置中的空气排尽，否则会因空气中含有CO2、H2O而影响测定结果的准确性；
③若A不完全燃烧产生CO，CuO可与CO反应得到CO2，确保有机物中碳元素全部被氧化；
④为了检验装置甲和乙已经完全吸收产物，需要在装置末端连接一个装有碱石灰的装置；
(2) 增重5.4g是水的质量，8.8g是CO2的质量，则水的物质的量为，CO2的物质的量为，有机物中n(H)=2n(H2O)=0.6ml，n(C)=n(CO2)=0.2ml，则4.6g有机物A中氧元素的物质的量为[1×0.6+12×0.2+16×n(O)]g=4.6g，n(O)=0.1ml，则C、H、O的原子个数之比是0.2:0.6:0.1=2:6:1；该有机物实验式为C2H6O；
(3) ①由图1所示的质谱图，可知该有机化合物的相对分子质量为46；
②因为未知物A的实验式为C2H6O，其中氢原子数已经达饱和，该实验式即为未知物的分子式；
③核磁共振氢谱中，氢原子种类和吸收峰个数相等，该图片中只有一个吸收峰，说明该有机物中只含一种类型的氢原子，结合其分子式知，该有机物的是甲醚，其结构简式为：CH3OCH3 。
21.
【答案】94 C6H6O 苯酚 羟基
【详解】
(1)物质A相对分子质量是乙烷的3.13倍，则其相对分子质量为30×3.13≈94，其含碳76.6％、氢6.38％。氧17.02％，则含碳原子个数=，含碳原子个数=，含氧原子个数=，其分子式为：C6H6O，故答案为：94；C6H6O；
(2)根据分子式可知物质A中可能含有苯环，核磁共振氢谱图出现四组峰，其四个峰的面积之比是1：2：2：1，则符合题意的结构为，名称为苯酚，所含官能团为羟基，故答案为：苯酚；羟基；
22.
【答案】C3H8 CH3CH=CHCH3 3HNO3+3H2O C3H8O AB
【详解】
(1)①A中均含有8个氢原子，且相对分子质量最小的，即含有的碳原子数最小，则A的分子式为C3H8；B属于链状单烯烃，分子式为C4H8，且与HBr加成的产物只有一种，为对称结构，B的结构简式为CH3CH=CHCH3；
②C属于芳香烃，可用来制烈性炸药，则C为甲苯，甲苯与浓硝酸、浓硫酸反应生成三硝基甲苯，方程式为+3HNO3+3H2O；
(2)根据氧化的特点，烃B中的碳碳双键断开，结合一个氧原子，则B可能的结构简式为、；
(3)①已知该有机物的蒸气对氢气的相对密度为30，则其摩尔质量为60g/ml，则3.0g有机物X的物质的量0.05ml，完全燃烧后生成3.6g水物质的量为0.2ml，3.36LCO2(标准状况)物质的量为0.15ml，则1ml有机物含有3ml碳原子，8ml氢原子，C、H质量和为44g，可判断含有1ml O原子，分子式为C3H8O；
②有机物Y的分子式为C4H8O2，根据其红外光谱可知，含有不对称的甲基、C=O和C-O-C结构，结构简式可能为CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，答案为AB。
23.
【答案】AD CH2BrCH2Br 2 4 3∶2∶2∶2
【详解】
(1)由图及核磁共振氢谱中给出的信号只有一个，则有机物中只有一种位置的H原子，AD中只有一种位置的H原子，BC中有2种位置的H原子，所以选AD；
(2)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，据图可知A中只有一种H原子，结构对称，则A为CH2BrCH2Br，B应为CH3CHBr2，含有2种H原子，B的核磁共振氢谱上有2种信号；
(3)某烃C8H10不能与溴水反应，说明分子中不含碳碳双键、碳碳三键，则最可能含有苯环，核磁共振谱上观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，则存在两种位置的H原子，且H原子数目之比为2：3，数目分别为4、6，可知该烃为对二甲苯，其结构简式为，该烃在光照下生成的一氯代物，其含有的H有4种，如图，则在核磁共振谱中可产生4种信息，强度为3：2：2：2。选项
物质
除杂试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
C
苯(硝基苯)
水
分液
D
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
A
B
C
D
苯的同系物
芳香族化合物
不饱和烃
醇