Question

某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为50%，则分子中氧原子的个数可以是

A．1到4          B．2或3           C．只有4         D．1或4

Answer

D

【解析】

试题分析：相对分子质量小于150，氧的质量分数为50%，则分子中氧原子数目小于150×50%/16=4.7，当有机物分子中含氧原子的数目为4时，有机物的相对分子质量最大，含碳原子个数也最多，此时，有机化合物中碳、氢的相对原子质量之和的最大值为等于氧原子的相对原子质量之和为4×16=64，设分子中含有x个C，y个H，则有12x+y=64，当y=4时，x=5，此时分子中碳原子的个数最多为5，分子式为C5H4O4，同样如果只有一个氧原子，分子式为CH4O，如果有二个氧原子时无法确定分子式，因为氢原子过饱和，如果有三个氧原子，也无法确定分子式，故答案为D。

【考点定位】考查有机物分子式的确定

【名师点晴】本题按照正常的解题，无法根据公式进行计算求解，但可借助极限假设，根据有机物相对分子质量及氧的质量分数来确定分子中氧原子数目，再结合碳原子、氢原子的相对原子质量之和，推测可能存在的有机物的分子式，本题最大的难点就是当氧原子数目为2时，碳氢质量和为32，如果分子组成里有2个碳原子，则氢原子数目是8，此时分子式为C2H8O2，很明显氢原子数目超出了2×2+2=6个氢，可知此分子式不成立，同样排除氧原子数目为3时也不成立，只有氧原子数为1和4时才有相对满足的有机分子式存在，从而确定正确选项。