高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法第一课时随堂练习题

这是一份高中化学第二节 研究有机化合物的一般方法第一课时随堂练习题，共22页。试卷主要包含了单选题，共15小题，推断题，共2小题，实验题，共4小题等内容，欢迎下载使用。
第一章第二节第一课时有机化合物分子式和分子结构测定期中复习2021_2022学年高中化学选择性必修3（人教版2019）
练习
一、单选题，共15小题
1．某物质在空气中完全燃烧时，生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，则该物质可能是
①CH4 ②C2H4 ③C2H5OH ④CH3OH
A．②③ B．①④ C．①③ D．②④
2．某有机物样品的质荷比如下图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是

A．甲醇 B．甲烷 C．丙烷 D．乙烯
3．符合下面核磁共振氢谱图的有机物是


A．CH3COOCH2CH3 B．CH2=CHCH2CH3
C． D．
4．某烃中碳和氢的质量比是24∶5，该烃在标准状况下的密度是2.59g·L-1，其分子式为（　　）
A．C2H6 B．C4H10 C．C5H8 D．C7H8
5．某有机物在氧气中充分燃烧，生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，则下列说法正确的是（       ）
A．该有机物分子中C、H、O个数比为1∶2∶3
B．该有机物分子中C、H个数比为1∶4
C．该有机物分子中含有氧元素
D．该有机物的最简式为CH4
6．某有机化合物3.2克在氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6克，盛有碱石灰的干燥管增重4.4克。则下列判断正确的是
A．肯定含有碳、氢、氧三种元素
B．肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C．肯定含有碳、氢元素，不含氧元素
D．不可能同时含有碳、氢、氧三种元素
7．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，至少需要的条件是（       ）
①X中所含碳元素的质量分数            ②X中所含氢元素的质量分数
③X在标准状况下的体积                  ④X的相对分子质量
⑤X的质量
A．①② B．①②④ C．①②⑤ D．③④⑤
8．某有机物X对氢气的相对密度为30，分子中碳的质量分数为40%，氢的质量分数为6.7%，其余为氧，X可与碳酸氢钠反应。下列关于X的说法不正确的是
A．X的相对分子质量为60
B．X的分子式为C2H4O2
C．X的结构简式为CH3COOH
D．X的同分异构体中含的只有一种(不考虑立体异构)
9．下列关于物质研究方法的说法中错误的是
A．X射线衍射法利用X射线透过晶体时记录的分立斑点或衍射峰测定分子结构
B．核磁共振氢谱能反映出未知有机化合物中不同化学环境氢原子的种类和个数
C．根据红外光谱图的分析可以初步判断有机化合物中具有哪些基团
D．质谱法可测定有机化合物的相对分子质量
10．如图分别是A、B两种有机物的核磁共振氢谱图，已知A、B两种有机物都是烃类，都含有6个氢原子，根据两种有机物的核磁共振氢谱可推测出


A．A是C3H6，B是C6H6 B．A是C2H6，B是C3H6
C．A是C2H6，B是C6H6 D．A是C3H6，B是C2H6
11．某有机化合物只含C、H、O三种元素，取4.6 g该有机化合物完全燃烧，测得只生成0.2mol CO2和5.4 g水，其质谱图和核磁共振氢谱如下图所示，该有机化合物是

A．CH3CHO
B．CH3CH2OH
C．CH3OCH3
D．CH3OCH2CH3
12．质谱图表明某有机物的相对分子质量为70，红外光谱表征到C=C和C=O的存在，1H核磁共振谱如下图（峰面积之比依次为1:1:1:3），下列说法正确的是

A．分子中共有5种化学环境不同的氢原子
B．该物质的分子式为C4H8O
C．该有机物的结构简式为CH3CH=CHCHO
D．在一定条件下，1mol该有机物可与3mol的氢气加成
13．乙酸和甲酸甲酯互为同分异构体，其结构式分别如下
和
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的
A．李比希元素分析仪 B．红外光谱仪
C．核磁共振仪 D．质谱仪
14．下列化合物的谱图中吸收峰的数目不正确的是
A．(2组) B．(5组)
C．(3组) D．(4组)
15．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的有

A．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键
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．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
D．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
二、推断题，共2小题
16．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行了如下实验探究。
步骤一：这种烃X的蒸气通过热的氧化铜，可被氧化成二氧化碳和水，再用无水氯化钙吸收水，氢氧化钠浓溶液吸收二氧化碳。实验测得，2.12 g烃X的蒸气通过热的氧化铜被氧化生成7.04 g二氧化碳和1.80 g水。
步骤二：通过仪器分析知X的相对分子质量为106。
步骤三：如图Ⅰ，用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2组峰，其面积之比为2∶3。
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。

试回答下列问题：
(1)X的分子式为___________，名称为___________。
(2)步骤二中的仪器分析方法为___________。
(3)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式：___________。
①芳香烃　②苯环上的一氯代物有三种
(4)以X为原料可制得另一种重要的化工产品邻苯二甲酸(PTA)，查阅资料得知PTA在水中的溶解度随着温度的升高明显增大。若得到的PTA粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的方法：___________。
17．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。


步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12g有机物X的蒸气氧化产生7.04g二氧化碳和1.80g水；
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106；
步骤三：用核磁共振仪测出X的1H核磁共振谱有2个峰，其面积之比为2：3(如图Ⅰ)
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ，试回答：


(1)步骤二中的仪器分析方法称为_______。
(2)X的结构简式为_______。写出它的属于芳香烃的所有同分异构体的结构简式：_______。
三、实验题，共4小题
18．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。

回答下列问题：
（1）A装置分液漏斗中盛放的物质是_______，写出有关反应的化学方程式：________。
（2）C装置(燃烧管)中CuO的作用是__________。
（3）写出E装置中所盛放试剂的名称：________，它的作用是__________。
（4）若将B装置去掉会对实验造成什么影响？________。
（5）若准确称取 18.0g样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)，经充分燃烧后，E管质量增加26.4g，D 管质量增加 10.8g，则该有机物的最简式为__________。
（6）要确定该有机物的分子式，还需要测定______，目前最精确、最快捷的测定方法是________。称取A物质18.0g，升温使其汽化，测其密 度是相同条件下H2的45倍。试通过计算填空：A的相对分子质量为______。
（7）另取A18.0g与足量的NaHCO3粉末反应，生成0.2mol CO2，若与足量钠反应则生成 0.2molH2。若核磁共振氢谱如下图，则该分子可能为__________(填结构简式)，其中所含官能团的名称______。确定该有机物的物理方法是_______。

19．化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如下图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是电炉加热时用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。

回答下列问题：
(1)A装置分液漏斗中有关反应的化学方程式：__________。
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是_________。
(3)写出E装置中所盛放试剂的名称：_________。
(4)要确定该有机物的分子式，还需要测定_______，目前最精确、最快捷的测定方法是______。
20．某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。

步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机物X的蒸气氧化产生7.04 g二氧化碳和1.80 g水。
步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。
步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2个峰，其面积之比为2∶3，如图Ⅰ。
步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图Ⅱ。

试填空：
(1)X的分子式为_____；X的名称为_____。
(2)步骤二中的仪器分析方法称为________。
(3)写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：________。
(4)写出X符合下列条件的同分异构体的结构简式_______________。
①芳香烃          ②苯环上一氯代物有三种
21．某研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)仪器M的名称是___________。
(2)产生的按从左到右的流向，所选装置正确的连接顺序是___________→___________→___________→。
(3)燃烧管中的作用是___________。
(4)氧化有机物X的蒸气，生成了二氧化碳和水，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，用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如图所示。

上述测X的相对分子质量的方法称为___________。
(5)写出符合下列条件的X的同分异构体的结构简式：___________。
①属于芳香烃②苯环上的一氯代物有三种
(6)以醋酸为溶剂，在催化剂作用下用氧气氧化X得到另一种重要的化工原料，查阅资料得知的溶解度：时为时为时为。得到的粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯的实验方案：___________。

参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
该物质完全燃烧生成水和二氧化碳的分子数比为2∶1，即N(H2O)∶N(CO2)=2∶1，则该物质中氢原子与碳原子个数之比为2×2∶1=4∶1，化学式满足N(C)∶N(H)=1∶4的有：①CH4、④CH3OH，所以B正确，答案选B。
2．B
【解析】
【详解】
最大质荷比为该有机物的相对分子质量，由图可得最大质荷比为16，即相对分子质量为16，故选B。
3．A
【解析】
【分析】
由图可知，有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为2:3:3；
【详解】
A．CH3COOCH2CH3分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为2:3:3，A符合题意；
B．CH2=CHCH2CH3分子中有4种不同环境的氢原子，B不符题意；
C． 分子中有4种不同环境的氢原子，C不符题意；
D． 分子中有3种不同环境的氢原子，且原子个数比为6:2:2=3:1:1，D不符题意；
故选A。
4．B
【解析】
【详解】
由于烃在标准状况下的密度是2.59g·L-1，所以其摩尔质量为2.59g/L×22.4L/mol=58g/mol，则1mol该烃中含有的碳原子的物质的量为： =4mol，1mol该烃中含有的氢原子的物质的量为： =10mol，因此该烃的分子式为C4H10，B项正确。
故答案选B。
5．B
【解析】
【详解】
燃烧生成物中的CO2中的C和H2O的H来自有机物，但原有机物中有无氧元素则不能肯定。CO2和H2O的物质的量之比为1：2，原有机物中的C和H的物质的量之比为1：4，原有机物可能是CH4，也可能是CH3OH，故合理选项是B。
6．A
【解析】
【详解】
3.2g该有机物在氧气中燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6g和4.4g，生成水的质量是3.6g，所以氢原子的物质的量是0.4mol，含有氧原子的物质的量是0.2mol。生成的二氧化碳的质量是4.4g，碳原子的物质的量是0.1mol，根据碳原子守恒，可以知道有机物中含有0.1mol碳原子和0.4mol氢原子，根据质量守恒，参加反应的氧气的质量是4.8g，物质的量是0.15mol，即0.3mol的氧原子，根据氧原子守恒，有机物质中含有氧原子0.1mol，一定含有碳元素和氢元素，所以答案选A。
7．B
【解析】
【详解】
根据①②可以确定氧元素的质量分数，进一步可以确定该有机物的实验式，由④可以确定有机物分子的相对分子质量。三者结合可确定物质分子式，综上所述可知，最终可以确定有机物的分子式的最少组合是①②④，故合理选项是B。
8．D
【解析】
【分析】
由有机物X对氢气的相对密度为30可知，该有机物的相对分子质量为30×2=60，
由分子中含碳40%，含氢6.7%，其余为氧可知，分子中碳原子、氢原子、氧原子的个数分别为＝2、≈4、＝2，则X的分子式为C2H4O2，由X可以和碳酸氢钠反应可知，有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH；CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO。
【详解】
A．由分析可知，X的相对分子质量为60，故A正确；
B．由分析可知，X的分子式为C2H4O2，故C正确；
C．由分析可知，X的分子式为C2H4O2，X可以和碳酸氢钠反应，则有机物分子中含有—COOH，结构简式为CH3COOH，故C正确；
D．由分析可知，CH3COOH的同分异构体中含有的结构简式为CH3OOCH、HOCH2CHO，故D错误；
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
A．X射线衍射法利用X射线透过晶体时记录的分立斑点或衍射峰测定分子结构，故A正确；
B．核磁共振氢谱能反映出未知有机化合物中不同化学环境氢原子的种类以及各类型氢原子的个数比，不能反映出氢原子的个数，故B错误；
C．分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置，从而获得分子中含有的化学键或官能团的信息，因此根据红外光谱图的分析可以初步判断有机化合物中具有哪些基团，故C正确；
D．质谱法是通过将样品转化为分子离子和碎片离子，以质荷比为横坐标、以各类离子的相对丰度为纵坐标记录其信息的分析方法，利用质谱法可测定有机化合物的相对分子质量，故D正确；
答案选B。
10．B
【解析】
【详解】
A的核磁共振氢谱只有一组峰，说明A分子中只有1种化学环境的氢原子，对照选项判断A为(即C2H6)；同理B中有3种不同类型的氢原子，且个数比为1∶2∶3，故B为CH3CH=CH2(即C3H6)；
故答案为B。
11．B
【解析】
【详解】
将4.6g该有机物完全燃烧，生成了0.2mol CO2和5.4g H2O，n（H2O）=5.4g÷18g·mol－1=0.3mol，n（H）=0.6mol，m（H）=0.6mol×1g·mol－1=0.6g，则m（C）+m（H）=0.2×12g+0.6g=3g＜4.6g，故有机物含有O元素，且m（O）=4.6g-3g=1.6g，故n（O）=1.6g÷16g·mol－1=0.1mol，n（C）：n（H）：n（O）=0.2mol：0.6mol：0.1mol=2：6：1，即该有机物实验式为C2H6O，由质谱图中质荷比的最大值46可知，相对分子质量为46，又C2H6O中H原子已经饱和C原子的四价结构，最简式即为分子式，由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有3中化学环境不同的H原子，三种H原子数目之比为1：2：3，有机物的分子式为：C2H6O，结构式为：CH3CH2OH；
故选B。
12．C
【解析】
【分析】


【详解】
A．根据核磁共振氢谱可知分子中共有4种化学环境不同的氢原子，A错误；
B．质谱图表明某有机物的相对分子质量为70，红外光谱表征到C＝C和C＝O的存在，1H核磁共振谱如图（峰面积之比依次为1:1:1:3），则该有机物的结构简式为CH3CH＝CHCHO，因此该物质的分子式为C4H6O，B错误；
C．质谱图表明某有机物的相对分子质量为70，分子式为C4H6O，根据红外光谱、核磁共振氢谱可以推知，该有机物的结构简式为CH3CH＝CHCHO，C正确；
D．碳碳双键和醛基均能与氢气加成，则在一定条件下，1mol该有机物可与2mol的氢气加成，D错误；
答案选C。
13．A
【解析】
【详解】
分析：根据各选项检测仪的检测类型分析判断，李比希元素分析仪分析的是元素种类；红外光谱仪分析的是化学键和官能团；核磁共振仪分析的是氢原子种类；质谱仪分析的是相对分子质量。
详解：A. 李比希元素分析仪检测的是元素的种类，和的元素种类相同，都含有C、H、O三种元素，故A正确；B. 红外光谱仪检测的是化学键和官能团的结构特征，中含有羧基、中含有酯基，信号不完全相同，故B错误；C. 核磁共振仪检测的是氢原子的种类，中含有2种氢原子，有2个峰且峰面积之比为3:1，中含有2种氢原子，有2个峰且峰面积之比为1:3，峰的位置不完全相同，故C错误；D. 质谱仪检测的是分子的相对分子质量，二者的相对分子质量相同，但分子碎片的相对质量不完全相同，故D错误；故选A。
14．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．轴对称，其中含有3种类型的氢原子，核磁共振氢谱中出现3组峰，故A错误；
B．含有5种类型的氢原子，核磁共振氢谱中出现5组峰，故B正确；
C．含有3种类型的氢原子，核磁共振氢谱中出现3组峰，故C正确；
D．含有4种类型的氢原子，核磁共振氢谱中出现4组峰，故D正确；
故答案为A。
15．C
【解析】
【详解】
A项，该有机物中至少有C-H键、O-H键、C-O键三种键，故A项正确；
B项，核磁共振氢谱的峰的个数代表不同氢原子的个数，图中有三个峰，所以有三种不同的氢原子，故B项正确；
C项，由未知物A的红外光谱可以看出，A里有O-H键，所以肯定含有羟基，其结构简式为CH3CH2OH，故C项错误；
D项，核磁共振氢谱只可以得到氢原子的种类及其比值，无法得到氢原子总数，故D项正确。
综上所述，本题选C。
16．(1)     C8H10     对二甲苯
(2)质谱法
(3)、
(4)将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体
【解析】
【分析】
本题主要考查的是有机物结构式的确定、限制条件同分异构体书写、物质的分离提纯，意在考查学生的分析推理能力和知识应用能力，解题的关键是正确识别核磁共振氢谱和红外光谱。
(1)
烃的物质的量为，生成二氧化碳为，生成水为，则分子中、，故的分子式为，的红外光谱测定含有苯环，属于苯的同系物，而核磁共振谱有个峰，其面积之比为：，则为，名称为对二甲苯，故答案为：；对二甲苯 二甲苯；
(2)
步骤二通过仪器分析得知的相对分子质量，该方法称为质谱法，故答案为：质谱法；
(3)
的同分异构体符合下列条件：芳香烃，苯环上一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：，
故答案为：；
(4)
在水中的溶解度随着温度的升高明显增大，且粗产品中杂质不溶于水，提纯的实验方法：将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体，则实验室中提纯的方法为重结晶。
17．(1)质谱法
(2)          、、
【解析】
【分析】
(1)
通过质谱法可测得X的相对分子质量，步骤二中的仪器分析方法称为质谱法。故答案为：质谱法；
(2)
X的物质的量为 =0.02mol，生成二氧化碳为=0.16mol，生成水为=0.1mol，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；它的属于芳香烃的所有同分异构体的结构简式：、。故答案为：；、、。
18．     H2O2(或双氧水)     2H2O22H2O+O2↑     使有机物充分氧化生成CO2和H2O     碱石灰或氢氧化钠     吸收CO2气体     若将B装置去掉，A中生成的氧气中含有水蒸气进入D装置，造成测得有机物中含氢量增大     CH2O     有机物的相对分子质量     质谱法     90          羧基、羟基     红外光谱法
【解析】
【分析】
(1)A用来制取反应所需的氧气根据装置图分析判断发生的反应；B用来吸收水；
(2)根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳；
(3)E用来吸收反应中产生的二氧化碳气体；
(4)若将B装置去掉，A中生成的氧气中含有水蒸气进入D装置；
(5)浓硫酸吸收水，碱石灰可以吸收二氧化碳，根据元素守恒来确定有机物的分子式；
(6)要确定该有机物的化学式，还需要测出有机物的相对分子质量。目前最精确、最快捷的测定方法是质谱法相同条件下，气体的相对分子质量之比等于密度之比； 
(7) A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基，与足量金属钠反应则生成0.2molH2，羧基或羟基与钠反应生成氢气时，羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1，A与钠反应时，A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1，则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基，峰面积之比等于氢原子的数目之比，结合以上分析确定A的结构简式。
【详解】
(1)双氧水可分解生成氧气，A装置中分液漏斗盛放的物质是H2O2(或双氧水)，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
(2)根据一氧化碳能与氧化铜反应，可被氧化成二氧化碳的性质可知CuO的作用是把有机物不完全燃烧产生的CO转化为CO2；
(3)E装置中所盛放物质最好选用碱石灰或氢氧化钠，因为氢氧化钠可以完全吸收反应生成的二氧化碳，故盛放物质为碱石灰或氢氧化钠．它的作用是吸收CO2气体；
(4)若将B装置去掉，A中生成的氧气中含有水蒸气进入D装置，导致造成测得有机物中含氢量增大；
(5)18.0gA的物质的量==0.2mol，浓硫酸增重10.8g，则生成水的质量是10.8g，生成n(H2O)==0.6mol，所含有n(H)是1.2mol，碱石灰增重26.4g，生成m(CO2)是26.4g，n(CO2)==0.6mol，所以n(C)是0.6mol，则n(A):n(C):n(H)=0.2mol:0.6mol:1.2mol=1:3:6，则有机物中碳个数是3，氢个数是6，根据相对分子质量是90，所以氧原子个数是3，即分子式为：C3H6O3，故该有机物的最简式为CH2O；
(6)要确定该有机物的化学式，还需要测出有机物的相对分子质量。目前最精确、最快捷的测定方法是质谱法；有机物质的密度是相同条件下H2的45倍，所以有机物质的相对分子质量=45×2=90； 
(7)18.0gA的物质的量==0.2mol，A和碳酸氢钠反应说明A中含有羧基，生成0.2molCO2，所以含有一个羧基；醇羟基和羧基都可以和金属钠发生反应生成氢气，与足量金属钠反应则生成0.2molH2，羧基或羟基与钠反应生成氢气时，羧基或羟基的物质的量与氢气的物质的量之比为2:1，A与钠反应时，A的物质的量与氢气的物质的量之比是1:1，则说明A中除了含有一个羧基外还含有一个羟基，根据核磁共振氢谱图看出有机物中有4个峰值，则含4种类型的等效氢原子，且氢原子的个数比是3:1:1:1，所以结构简式为：；可通过红外光谱法确定其官能团和化学键。
19．     2H2O22H2O＋O2↑(或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑)     使有机物充分氧化生成CO2和H2O     碱石灰或氢氧化钠     有机物的相对分子质量     质谱法
【解析】
【分析】
根据题意可知，该实验用燃烧法通过纯氧氧化样品使其生成水和二氧化碳，根据产物的质量确定有机物的结构，则A为氧气制备装置，B为氧气干燥装备，C为有机物反应装置，D、E为产物吸收装置。
【详解】
(1)由图可知，A为固液反应不加热制备氧气的装置，可选2H2O22H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；
(2)C为有机物反应装置，其目的在于氧化有机物 ，CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O；
(3)D、E为产物吸收装置，D中为无水氯化钙可吸收水，则E应吸收二氧化碳，常用试剂为碱石灰或氢氧化钠；
(4)根据上述操作知道了质量，要确定该有机物的分子式，还需要测定有机物的相对分子质量（即知道摩尔质量），则可算出各元素的物质的量，最精确、最快捷的测定方法是质谱法，根据图像可直接读出相对分子质量。
【点睛】
根据题意确定实验目的，进而确定各装置的作用，进行解题。
20．     C8H10     对二甲苯     质谱法          、
【解析】
【分析】
(1)首先根据n=，计算烃X及反应产生的CO2、H2O的物质的量，然后就可以确定X分子中C、H原子个数，确定物质的分子式；再根据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；
(2)通过仪器分析得相对分子质量的方法为质谱法；
(3)X与浓硝酸发生取代反应，由于硝酸足量，苯环上H原子全部为羟基取代；
(4)X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上一氯代物有三种，苯环上有3种H原子，为乙苯或间二甲苯。
【详解】
(1)烃X的物质的量n(X)=，反应产生的CO2的物质的量为n(CO2)=，反应产生的H2O的物质的量为n(H2O)=，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，名称为对二甲苯；
(2)步骤二通过仪器分析得知X的相对分子质量，该方法称为质谱法；
(3)X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：；
(4)X的同分异构体符合下列条件：①芳香烃，②苯环上一氯代物有三种，符合条件的同分异构体有：间二甲苯和乙苯。
【点睛】
本题考查有机物的推断的知识，注意有机物研究的一般方法与步骤，侧重考查限制条件同分异构体书写、物质的分离提纯，物质化学式的确定方法及测定仪器的使用等。
21．     锥形瓶     E     D     F     使有机物X充分氧化，生成和     质谱法          将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体
【解析】
【分析】
利用烃燃烧生成水和二氧化碳的质量来确定碳原子和氢原子的比值，所以要排除氧气中杂质水对实验的干扰，为确保未完全燃烧生成的一氧化碳氢气等转化为二氧化碳和水，所以样品燃烧之后还需要氧化铜将一氧化碳转化为二氧化碳，然后用氯化钙吸收生成的水，再利用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，同时要排除空气中二氧化碳对实验的影响。
【详解】
(1)由图可知仪器M的名称是锥形瓶。
(2)利用E装置产生，再利用D中氯化钙吸收中的水蒸气，在F中发生核心反应，然后用C先吸收产生的水分，防止后续装置的水蒸气干扰实验，接着再用A装置吸收二氧化碳，为了防止空气中二氧化碳的干扰，最后连接B装置，所以答案为：E；D；F。
(3)燃烧管中的作用是使有机物X充分氧化，生成和。
(4)根据题意是通过仪器分析得知X的相对分子质量为106，所以该仪器是质谱仪，该方法是质谱法。
(5)通过仪器分析得知X的相对分子质量为106，由氧化有机物X的蒸气生成了二氧化碳和水可知=，，；根据红外光谱可知其不含其他原子，所以该有机物化学式为C8H10。
所以X的同分异构体属于芳香烃且苯环上的一氯代物有三种可知有两种，为。
(6)由题意可知的溶解度随温度升高而增大，所以可以在较高温度时将粗产品溶解过滤以除去不溶性杂质，然后冷却结晶，过滤出晶体即可，所以答案为：将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体。