專題 有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定

1、望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63專題 有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定【知識梳理】一求解思路1確定有機(jī)物分子式的基本思路2確定有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的基本思路：思考某有機(jī)物燃燒的產(chǎn)物只有CO2和H2O，可以推知這種有機(jī)物一定含有和可能 含有 元素。二分子式的確定1直接法：密度（或相對密度）相對分子質(zhì)量1個分子中各原子數(shù)目分子式或密度（或相對密度）摩爾質(zhì)量1mol物質(zhì)中各元素原子各多少摩分子式例1實(shí)驗(yàn)測得某碳?xì)浠衔顰中，含碳80、含氫20。又測得該化合物的相對分子質(zhì)量是30，求該化合物的分子式。解：直接求分子式 N(C)30×80%/122；N(H)30

2、15;20%/16該化合物的分子式是C2H6【課堂練習(xí)1】某鏈烴含碳87.8%，該烴蒸氣密度是相同條件下H2密度的41倍，求該烴的分子式。例22.3g某有機(jī)物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，測得該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6，求該化合物的分子式。解：Mr(A)=Mr(空氣)×1.646；n(A)m(A)/M(A)2.3g/46g·mol10.05molC：n(C)n(CO2)0.1mol m(C)=1.2gH：n(H)2n(H2O)2×2.7g/18 g·mol10.3mol m(H)0.3gm(C)m(H)1.5g2.3g

3、 分子中一定含有氧元素,且m(O)=2.3g1.5g=0.8gO：n(O)0.8g /16 g·mol10.05moln(A)n(C)n(H)n(O)0.05mol0.1mol0.3mol0.05mol1261答：該有機(jī)物的分子式是C2H6O【課堂練習(xí)】1.06g 某有機(jī)物A完全燃燒, 得到1.792L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) CO2和0.90g H2O, 該有機(jī)物相對于氧氣的密度為3.31，求A的分子式。2最簡式法（實(shí)驗(yàn)式法）第 1 頁 共 7 頁望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63根據(jù)分子式為最簡式的整數(shù)倍，因此利用相對分子質(zhì)量及求得的最簡式可確定其分子式如烴的

4、最簡式的求法為：N(C)N(H)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ab 121最簡式為CaHb，則分子式為(CaHb)nMr(12ab)·n（Mr為烴的相對分子質(zhì)量，12ab為最簡式的相對質(zhì)量）例3某含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物，其C、H、O的質(zhì)量比為618，該有機(jī)物蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的30倍，求該有機(jī)物的分子式。解：有機(jī)物中原子數(shù)之比：N(C)N(H)N(O)618121 12116則其實(shí)驗(yàn)式為CH2O。設(shè)該有機(jī)物的分子式為(CH2O)n。根據(jù)題意得：Mr(121×216)n30×260 n2該有機(jī)物的分子式為C2H4O2。小結(jié)最簡式（即實(shí)驗(yàn)式）與分子式的區(qū)別

5、：最簡式是表示化合物分子所含元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子，也即是實(shí)驗(yàn)式。分子式是在實(shí)驗(yàn)式基礎(chǔ)上擴(kuò)大n倍。nM(分子式） Mr（最簡式）【課堂練習(xí)】（1）某含C、H、O的有機(jī)物，其C、H、O的質(zhì)量比為618，它的最簡式為 ；該有機(jī)物的蒸汽對NO的相對密度為6，則該分子式為 。（2）試用最簡式的方法求解例1。3商余法用烴的相對分子質(zhì)量除以14，視商數(shù)和余數(shù)其中商數(shù)A為烴中的碳原子數(shù)。此法運(yùn)用于具有確定通式的烴（如烷、烯、炔、苯的同系物等）。若烴的類別不確定：CxHy，可用相對分子質(zhì)量Mr除以12，看商和余數(shù)。 即：Mrx余y 分子為CxHy 12 例4若A是相對分子質(zhì)量為128的烴，則其分子式

6、只可能是_或_。若A是易升華的片狀晶體，則其結(jié)構(gòu)簡式為_。解析：由一種烴的分子式求另一可能烴的分子式可采用增減法推斷，其規(guī)律如下： Cx1Hy12 減1個碳原子必增加12個氫原子CxHy 加1個碳原子必減少12個氫原子 可能分子式() 可能分子式()【 課堂練習(xí)】試用商余法解例1和【課堂練習(xí)1】。4化學(xué)方程式法第 2 頁 共 7 頁望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63利用燃燒反應(yīng)方程式，抓住以下關(guān)鍵：氣體體積變化；氣體壓強(qiáng)變化；氣體密度變化；混合物平均相對分子質(zhì)量等，同時可結(jié)合差量法、平均值法、十字交叉法、討論法等技巧來求得有機(jī)物的分子式。根據(jù)題意給的條件依據(jù)下列燃

7、燒通式所得的CO2和H2O的量求解x、y：CxHy(xyy)O2 xCO2H2O 42yzy)O2xCO2H2O 242CxHyOz(x例50.60g某飽和一元醇A，與足量的金屬鈉反應(yīng)，生成氫氣112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。求該一元醇的分子式。解：飽和一元醇的通式為CnH2n+1OH，該一元醇的摩爾質(zhì)量為M(A)2CnH2n+1OH 2Na2CnH2n+1ONaH22mol×M(A) 22.4L0.60g 0.112L該一元醇的相對分子質(zhì)量是60，根據(jù)該一元醇的通式，則有：12n2n116160 n3答：該一元醇的分子式是C3H7OH【課堂練習(xí)】室溫時20 mL某氣態(tài)烴與過量氧氣混合，完全

8、燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸，再恢復(fù)到室溫，氣體體積減少了50 mL，剩余氣體再通過苛性鈉溶液，體積又減少了40 mL。求該氣態(tài)烴的分子式。5根據(jù)分子的平均組成及分子組成的通式確定分子式例6某氣態(tài)烴和一單烯烴組成的混合氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）通入足量溴水中，溴水增重2.8g。測得混合氣體對氫氣的相對密度為13，求兩種烴的分子式。【方法引領(lǐng)】判斷混合烴組成時，可借助以下幾條規(guī)律迅速確定混合烴的組成平均相對分子質(zhì)量小于或等于26的混合烴中一定有CH4在溫度高于100的環(huán)境下：烴燃燒體積變大，混合烴的平均分子式中H數(shù)目大于4烴燃燒體積不變，混合烴的平均分子式中H數(shù)目等于4烴燃燒體積變小，混合烴的平均分子

9、式中H數(shù)目小于4，且一定含有C2H2。若平均分子式中：1n(C)2，一定有CH4；2n(H)4，一定有C2H2?！菊n堂練習(xí)】常溫常壓下，將10mL兩種氣態(tài)烴的混合物與60mL氧氣混合，點(diǎn)燃后恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)，得到45mL氣體，則兩種氣態(tài)烴可能是（ ）ACH4、C2H4 BC2H4、C3H6 CC2H2、C3H8 DC2H6、C3H8三結(jié)構(gòu)式的確定1通過定性或定量實(shí)驗(yàn)確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)。由于有機(jī)物存在同分異構(gòu)體，確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，主要是利用該物質(zhì)所具有的特殊性質(zhì)來確定物質(zhì)所具有的特殊結(jié)構(gòu)，即通過定性或定量實(shí)驗(yàn)來確定其結(jié)構(gòu)式。主要確定該物質(zhì)的官能團(tuán)，以及官能團(tuán)所處的位置。如通

10、過實(shí)驗(yàn)確定乙醇的結(jié)構(gòu)式：第 3 頁 共 7 頁望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63 根據(jù)化合價寫出乙醇分子可能的結(jié)構(gòu)式：利用鈉與乙醇反應(yīng)，通過測量產(chǎn)生H2的量來確定結(jié)構(gòu)式【實(shí)驗(yàn)6-7】注意：a鈉應(yīng)適當(dāng)過量，原因，b滴加乙醇應(yīng)當(dāng)緩慢，原因，c必須保持燒瓶干燥，原因，d為了使氣體體積測量準(zhǔn)確，除正確讀數(shù)外，還應(yīng)。2通過價鍵規(guī)律確定某些有機(jī)物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu)，則可直接由分子式確定其結(jié)構(gòu)式。如C2H6，根據(jù)碳元素為4價，氫元素為1價，碳碳可以直接連接，可知只有一種結(jié)構(gòu)：CH3CH3；同理CH4O，由價鍵規(guī)律，CH4O也只有一種結(jié)構(gòu)：CH3OH【課堂練習(xí)】某鏈烴含碳

11、87.8%，該烴蒸氣密度是相同條件下H2密度的41倍。若該烴與H2加成產(chǎn)物是2,2-二甲基丁烷，寫出該烴可能的結(jié)構(gòu)簡式3新的研究方法：紅外光譜，核磁共振，紫外光譜和質(zhì)譜【解題指導(dǎo)】1求有機(jī)物分子式計(jì)算過程的表述形式要規(guī)范、簡潔。2計(jì)算物質(zhì)相對分子質(zhì)量的常用方法（1）密度法：已知有機(jī)物蒸氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度：M22.4（2）相對密度法（已知有機(jī)物蒸氣在相同狀況下對某種已知?dú)怏w的相對密度D）：M(有機(jī)物)DM(已知物)（3）定義法：Mm n3確定有機(jī)物分子式計(jì)算除了一般方法外，還有一些特殊方法，如差量法，平均值法（平均分子量法、平均組成法），十字交叉法 極值法等等?！菊n堂練習(xí)】在通常狀況下，37.

12、0g由兩種氣態(tài)烷烴組成的混合物完全燃燒消耗4.25molO2，則此混合物可能的組合是_，_，_，_?！局軝z測】1某烯烴0.1mol完全燃燒, 消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣13.44L, 其分子式為（ ）AC2H4 BC3H6 CC4H8 DC5H102某有機(jī)物蒸氣完全燃燒時，需三倍于其體積的O2，產(chǎn)生二倍于其體積的CO2，該有機(jī)物可能是（ ）AC2H6 BC2H5OH CCH3CHO DCH3COOH3某有機(jī)物的分子量為180, 其中含碳40.0%含氫6.67%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），其余為氧。 該有機(jī)物的分子式為（ ）ACH2O BC6H12O2 CC5H8O7 DC6H12O6410mL某氣態(tài)烴，在50m

13、L足量氧氣中充分燃燒,得到液態(tài)水和35mL的混合氣，該混合氣通過足量燒堿溶液，剩余氣體5mL(氣體體積均在同溫同壓下測定)，則該氣態(tài)烴的分子式為 （ ）AC2H6 BC3H6 CC4H6 DC3H851體積某烴的蒸氣完全燃燒生成的二氧化碳比水蒸氣少1體積(氣體體積均在相同狀況下測第 4 頁 共 7 頁望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63 定)。0.1mol該烴完全燃燒的產(chǎn)物全部被堿石灰吸收,固體增重39g。該烴的分子式為（ ）AC5H12 BC5H10 CC6H14 DC6H126分子式為CxHyO2的有機(jī)物1mol在氧氣中燃燒，產(chǎn)生二氧化碳和水蒸氣的體積相等，并耗

14、氧氣3.5mol，則該有機(jī)物中x、y的值分別為（ ）A1、2 B2、4 C3、6 D4、87把0.1mol 某醇分成兩等份，其中一份完全燃燒生成3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況) CO2，另一份與足量金屬鈉反應(yīng)， 產(chǎn)生氫氣0.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。該醇可能是（ ）ACH3OH BC2H5OH C(CH3)2CHOH DHOCH2CH(OH)CH2OH8某共價化合物含碳、氫、氮三種元素，已知其分子內(nèi)的4個氮原子排列成內(nèi)空的四面體結(jié)構(gòu)，且每2個氮原子間都有1個碳原子，分子中無CC、CC、CC。則此化合物的化學(xué)式是AC6H12N4 BC4H8N4 CC5H10N4 DC6H8N49標(biāo)況下，3.36L無色可燃?xì)怏w

15、在足量氧氣中完全燃燒，若將產(chǎn)物通入足量石灰水， 得到白色沉淀30.0 g；若用足量堿石灰吸收燃燒產(chǎn)物，增重18.6 g。（1）計(jì)算燃燒產(chǎn)物中水的質(zhì)量為_。（2）若原氣體是單一氣體， 通過計(jì)算推斷它的分子式為_。（3）若原氣體是兩種等物質(zhì)的量的氣體的混合物, 其中一種是烴, 請推斷它們的分子式為：_和_。10某有機(jī)物0.1mol完全燃燒生成6.72 L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) CO2和7.20g H2O。（1）若該有機(jī)物中只含兩種元素，則其分子式為_。（2）若該有機(jī)物分子中含有一個氧原子，則其分子式為_；它能和金屬鈉反應(yīng)放出氫氣, 其可能的結(jié)構(gòu)簡式為_（3）若該有機(jī)物中含有氧元素和氫元素的質(zhì)量比是41，則

16、其分子式為_。（4）若該有機(jī)物分子中含碳原子和氧原子的個數(shù)比為11，則其分子式為_；0.1mol 該有機(jī)物和足量金屬鈉反應(yīng)放出3.36L (標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣, 其結(jié)構(gòu)簡式為_?！菊n后作業(yè)】1某烴分子中含有40個電子, 其分子式可能是（ ）AC5H12 BC5H10 CC4H10 DC3H42 某烴完全燃燒生成二氧化碳和水的物質(zhì)的量之比為21, 經(jīng)測定其分子量為78。 該烴的分子式為 （ ）ACH4 BC2H2 CC6H6 DC6H1233g某飽和一元醇與足量金屬鈉反應(yīng)，得到56mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氫氣。該醇可能是（ ）ACH3OH BC2H5OH CC3H7OH DC4H9OH4在101KPa和12

17、0下,某氣態(tài)烴在氧氣中充分燃燒，若反應(yīng)前后條件不變，混合氣體的體積由反應(yīng)前的10L縮小為反應(yīng)后的9L， 則該氣態(tài)烴可能是( )ACH4 BC2H4 CC2H2 DC2H65完全燃燒總物質(zhì)的量一定的某有機(jī)物和乙醇， 無論以任意比例混合， 消耗氧氣的物質(zhì)的量不變， 該有機(jī)物可能是 ( )ACH4 BC2H4 C C2H4O DC3H6O6A、B為分子量不等的兩種有機(jī)物,無論以任何比例混合，只要混合物總質(zhì)量一定，完全燃燒后生成的CO2和水的質(zhì)量不變，符合此條件的是 ( )A有相同的最簡式 B有相同的結(jié)構(gòu)式C有相同的分子式 D分子中含有相同的碳?xì)湓訑?shù)7若1mol某氣態(tài)烴CxHy完全燃燒,需用3mol

18、O2，則 （ ）第 5 頁 共 7 頁望子成龍學(xué)校 沒有目標(biāo)的航船，所有的風(fēng)都是逆風(fēng) §63Ax2，y2 Bx2，y4 Cx3，y6 Dx3，y88某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒,生成水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)的量之比為11，為此可以得出的結(jié)論是 （ ）A該有機(jī)物中CHO原子個數(shù)比為123 B分子中CH原子個數(shù)比為12C有機(jī)物中必定含氧 D有機(jī)物中必定不含氧9為測定某鹵代烴的組成，某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：量取該鹵代烴液體11.4mL, 加入適量NaOH溶液, 加熱反應(yīng)至液體不分層；冷卻后用稀硝酸酸化， 再加入過量硝酸銀；過濾沉淀， 洗滌沉淀23次；將沉淀干燥后稱重?；卮鹣铝袉栴}：（1）中加入N

19、aOH的目的是_。（2）中加入過量硝酸銀的目的是_。（3）若中生成的沉淀為淡黃色, 則該鹵代烴中的鹵原子是_。（4）若稱得沉淀的質(zhì)量為37.6g, 又測得鹵代烴的密度為1.65g·mL1，其蒸氣密度是相同條件下氫氣密度的94倍。則該鹵代烴分子中含有_個鹵原子。（5）寫出該鹵代烴可能的結(jié)構(gòu)簡式和名稱：_。10A、B兩種有機(jī)物的最簡式相同，A的相對分子質(zhì)量大于B。將1.5g A完全燃燒后的氣體依次通過無水氯化鈣和堿石灰, 兩種固體分別增重0.90g和2.20g。A、B以等物質(zhì)的量混合后其蒸氣的密度是相同條件下氫氣密度的22.5倍。（1）計(jì)算推導(dǎo)A、B的實(shí)驗(yàn)式。（2）計(jì)算A、B的相對分子質(zhì)

20、量。（3）推斷A、B的分子式。111.00g某有機(jī)物A完全燃燒后,得到1.69LCO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和0.85gH2O,該有機(jī)物對空氣的相對密度是3.66（1）該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量（2）該有機(jī)物的分子式（3）根據(jù)下述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論，確定該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。 它不能與溴水發(fā)生反應(yīng)。它能使酸性KMnO4溶液褪色。它能發(fā)生硝化反應(yīng)，當(dāng)引入1個硝基時，只能得到1種硝基化合物。12已知某種氣態(tài)礦物燃料含有碳、氫、氧三種元素，為了測定這種燃料中碳和氫兩種元素的質(zhì)量比，可將氣態(tài)燃料放入足量的氧氣 中燃燒，并使產(chǎn)生的氣體全部通入如下圖所示的裝置，得到如下表所 列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（假設(shè)產(chǎn)生的氣體完全被吸收）。（1）實(shí)驗(yàn)完畢后，生成物中水的質(zhì)量為 g。假設(shè)廣口瓶里生成