有機物分子式的確定-練習

有機物分子式確實定專題一、分子式確定的根本思路1、摩爾質(zhì)量〔M〕和各元素的質(zhì)量分數(shù)確定。【例題】化合物A相對分子質(zhì)量為86,碳的質(zhì)量分數(shù)為55.8%,氫為7.0%,其余為氧。A的分子式為____答案：分子式為C4H6O2【練習1】實驗測得某碳氫化合物A中,含碳80%、含氫20%，求該化合物的實驗式(最簡式)。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?！揪毩?】〔07北京理綜25〕碳、氫、氧3種元素組成的有機物A，相對分子質(zhì)量為102，含氫的質(zhì)量分數(shù)為9.8%，分子中氫原子個數(shù)為氧的5倍。有機物A的分子式__________。變式1：在摩爾質(zhì)量〔M〕上做改變〔1〕將摩爾質(zhì)量〔M〕換成其他量【例題】某化合物由碳、氫兩種元素組成，其中含碳的質(zhì)量分數(shù)為85.7%，在標準狀況下11.2L此化合物的質(zhì)量為14g，求此化合物的分子式.解析：此烴的摩爾質(zhì)量為Mr=14g÷=28g/mol1mol此烴中碳原子和氫原子的物質(zhì)的量分別為：n(C)=28g×85.7%÷ADVANCE12g/mol=2moln(H)=28g×14.3%÷1g/mol=4mol所以1mol此烴中含2molC和4molH即此烴的分子式為C2H4【練習1】C物質(zhì)蒸氣密度是相同狀態(tài)下甲烷密度的6.25倍，C中各元素的質(zhì)量分數(shù)分別為：碳60%，氫8%，氧32%，C的結(jié)分子式是__________?！睠5H8O2〕【練習2】某氣態(tài)化合物含碳75%，它的密度是同溫同壓下氫氣密度的8倍，求有機物的分子式___________?！?〕給出模糊的摩爾質(zhì)量〔M〕范圍【例題】嗎啡是嚴格查禁的毒品，嗎啡分子中含碳71.58%，氫6.67%，氮4.91%，其余為氧元素。嗎啡相對分子質(zhì)量不超過300，試求嗎啡的分子式？解析：該題初看起來條件缺乏無從下手，但仔細分析題意就會發(fā)現(xiàn)嗎啡的分子量不超過300，氮原子的百分含量最小，原子個數(shù)最少。根據(jù)有機物中原子個數(shù)為正整數(shù)的特點，不妨先設(shè)嗎啡分子中氮原子數(shù)為1，由題意可知嗎啡的分子量為：14/4.91%=285<300，如果氮原子數(shù)大于1，很顯然嗎啡的分子量會超過300不符合題意。因此可以確定嗎啡的分子量為285，該分子中所含N、C、H、O個數(shù)分別為：N〔N〕=1，N〔C〕=285×71.58%÷12=17，N〔H〕=285×6.67%÷1=19，N〔O〕=285×16.84%÷16=3。故嗎啡的分子式為C17H19NO3?！揪毩?】某直鏈化合物A的相對分子質(zhì)量小于90，A分子中的碳、氫元素的總質(zhì)量分數(shù)為0.814，其余為氧元素，那么A的分子式____________【練習2】〔05全國理綜2,29〕某有機物A的相對分子質(zhì)量大于110，小于150。經(jīng)分析得知，其中碳和氫的質(zhì)量分數(shù)之和為52.24%，其余為氧。請完成以下問題：<1>該化合物分子中含有幾個氧原子，為什么？<2>該化合物的相對分子質(zhì)量是__________<3>該化合物的分子式是_______________〔3〕只給出摩爾質(zhì)量〔M〕商余通式法〔適用于烴類分子式的求法〕。根據(jù)烷烴〔CnH2n+2〕，烯烴和環(huán)烷烴〔CnH2n〕，炔烴和二烯烴〔CnH2n－2〕，苯和苯的同系物〔CnH2n－6〕的通式可以看出這些烴類物質(zhì)的分子中都有一個共同的局部為CnH2n，這局部的式量為14n，因此用烴的分子量除以14就可以得到分子所含碳原子數(shù)即n值，再根據(jù)余數(shù)就可以求得烴的分子式。其規(guī)律為：Mr/14能除盡，可推知為烯烴或環(huán)烷烴Mr/14余數(shù)為2，可推知為烷烴Mr/14差2可推知二烯烴或炔烴Mr/14差6可推知為苯或苯的同系物【例題】某烴的相對分子質(zhì)量是128，那么該烴可能的分子式是什么？【練習】某烴的相對分子量為106，求該烴的分子式。解析：106/14差6能除盡即〔106+6〕/14=8所以該烴的分子式為C8H10變式2：質(zhì)量分數(shù)變?yōu)橘|(zhì)量比【例題】某烴中碳和氫的質(zhì)量比是24:5，該烴在標準狀況下的密度是2.59g/L，求該烴的分子式。【練習】某烴含碳氫兩元素的質(zhì)量比為3∶1,該烴對H2的相對密度為8，試確定該烴的分子式。2、根據(jù)有機物燃燒產(chǎn)物計算【例題】2.3g某有機物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。解析：根據(jù)實驗，該有機物燃燒的產(chǎn)物只有CO2和H2O，因此，該有機物中一定含有C和H；至于O，由于其可能全部來自于燃燒時空氣所提供的氧氣，也可能來自于該有機物本身。因此，該有機物分子中是否含有O，還需要通過計算反響物中C、H質(zhì)量之和并與該有機物質(zhì)量進行比擬后，才能作出判斷。該有機物的相對分子質(zhì)量，那么可以利用實驗測出的相對密度來求?！窘狻浚骸?〕求2.3g該有機物中組成元素的質(zhì)量：C：C→CO21244m〔C〕44g／mol×0.1mol=1.2gH：2H→H2O218m〔H〕2.7g=0.3gm〔C〕＋m〔H〕=1.2g＋0.3g＝1.5g＜2.3g該有機物中C的質(zhì)量與H的質(zhì)量之和〔1.5g〕小于該有機物的質(zhì)量〔2.3g〕，因此該有機物A中還含有O，其質(zhì)量為：m〔O〕=m〔A〕－m〔C〕－m〔H〕=2.3g－1.5g=0.8g〔2〕求該有機物的相對分子質(zhì)量：Mr〔A〕=d×Mr〔空氣〕=1.6×29＝46〔3〕求該有機物分子中各元素原子的數(shù)目：答：該有機物的分子式是C2H6O?！揪毩?】某烴1.68g，完全燃燒生成CO25.28g和H2O2.16g，經(jīng)測定這種烴在標準狀況下的密度為3.75g／L那么其分子式是〔〕A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C6H12【練習2】標準狀況下，密度為0.717g/L的某氣態(tài)烴0.56L，在足量氧氣中充分燃燒，反響后的氣體先通過無水氯化鈣，氯化鈣增重0.9g；再通過氫氧化鈉溶液，溶液增重1.1g．通過計算判斷此氣態(tài)烴的分子式?！睠H4〕【練習3】標準狀況下4.48L某烯烴和CO的混合氣體與足量的氧氣混合點燃，使之反響，將反響完畢后生成的氣體通過濃硫酸，濃硫酸增重7.2g，并測得剩余氣體中CO2為11.2L〔標準狀況〕，求此烯烴分子式?！睠4H8〕【練習4】某有機物的蒸氣完全燃燒時需三倍于其體積的氧氣，產(chǎn)生二倍于其體積的CO2，該有機物可能是〔〕ABA．C2H4B．C2H5OHC．CH3CHOD．CH3COOH二、混合物分子式確實定平均分子式法求判斷混合烴的組成〔分子式〕和物質(zhì)的量之比使用條件由兩種或兩種以上的烴組成的混合氣，欲確定各烴的分子式時，可采用此法?！捕呈褂梅椒ㄒ话阋暬旌衔餅榧儩嵨铮O(shè)其平均分子式為CxHy,根據(jù)其他條件求出x或y,由平均值規(guī)律先確定混合物的成分或其可能性，再利用十字交叉法求出他們物質(zhì)的量之比?！纠}】常溫下，一種烷烴A和一種單烯B組成混合氣體。A或B分子最多只含有4個碳原子，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多。〔1〕將1L該混合氣體充分燃燒，在同溫、同壓下得到2.5LCO2氣體。試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比，并將結(jié)論填入下表。組合編號A的分子式B的分子式A和B的體積比〔2〕120.oC時取1L該混合氣體與9LO2混合，充分燃燒，當恢復到120.oC和燃燒前的壓強時，體積增大6.25%，試通過計算確定A和B的分子式。【練習1】aL含碳原子相同的兩種氣態(tài)烷烴和烯烴的混合氣體，在氧氣中充分燃燒后，生成2aL的CO2和2.4aL的水蒸氣〔氣體體積都是在相同條件下測定的〕。它們各是什么烴，寫出結(jié)構(gòu)簡式和名稱。在混合氣體中，它們的體積分數(shù)各是多少。【練習2】充分燃燒一定量的乙烯與常溫下呈氣態(tài)的某烴的混合氣體后，測得其生成物中氣體的質(zhì)量是反響前混合烴質(zhì)量的2.86倍，試通過計算確定該氣態(tài)烴的分子式及它在該氣體中所占的體積分數(shù)〔氣體質(zhì)量為常溫下測得〕。【練習3】有兩種氣態(tài)鏈烴的混合氣體，：它們都能使溴水褪色，切分子中碳原子數(shù)小于5，1體積該混合氣體完全燃燒后，可得到3.6體積的CO2和3體積的水蒸氣〔氣體體積均是在相同溫度和壓強下測定〕。〔1〕分析判斷兩種烴各是哪一類。〔2〕通過計算和推理，確定兩種烴的分子式及體積比。一、選擇題1．某氣態(tài)烴在一密閉容器中與混合點燃，使烴完全燃燒，燃燒后容器內(nèi)壓強與燃燒前相同〔150℃測定〕，此氣態(tài)烴可能是〔〕A．丙烷

B．乙炔

C．乙烯

D．丙炔2．某有機物完全燃燒生成和的物質(zhì)的量相等，那么此有機物的實驗式可能是〔〕A．

B．

C．

D．3．一定溫度下，以下物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物與過量的過氧化鈉完全反響，過氧化鈉固體增重，符合此要求的是〔〕①②③和④⑤A．全部

B．僅④和⑤

C．僅①②③

D．除⑤以外4．某氣態(tài)烴10mL與50mL氧氣在一定條件下作用，剛好耗盡反響物，生成水蒸氣40mL，一氧化碳和二氧化碳各20mL〔各氣體體積均在同溫、同壓下測定〕，該烴的分子式為〔〕A．

B．

C．

D．5．燃燒物質(zhì)的量相等的某有機物和乙醇。①乙醇燃燒生成的量是該有機物的。②該有機物燃燒生成水的量是乙醇的。③二者消耗相同狀態(tài)下氧氣的體積相同。通過分析判斷該有機物是以下哪種〔〕A．

B．C．

D．6．某化合物含碳、氫、氮3種元素，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C—C、C＝C和C≡C鍵。那么此化合物的化學式是〔〕A．B．C．D．7．某氣態(tài)化合物X含有C、H、O3種元素，現(xiàn)以下條件：①X中C的質(zhì)量分數(shù)；②X中H的質(zhì)量分數(shù)；③X在標準狀況下的體積；④X對氫氣的相對密度；⑤X的質(zhì)量。欲確定化合物X的分子式，所需的最少條件是〔〕A．①②④

B．②③④

C．①③⑤

D．①②8．常溫、常壓下，50mL3種氣態(tài)烴的混合物與足量的氧氣混合后點燃爆炸，恢復到原來狀況時，體積共縮小100mL，那么3種烴可能是〔〕A．

B．C．

D．9．某氣態(tài)烴和具有一雙鍵的氣態(tài)烯烴組成的混合氣體，在同溫下對的相對密度為13，取標準狀況下的此混合氣體6.72L，通入足量的溴水，溴水增重7g，那么此混合氣體的可能組成是〔〕A．和

B．和C．和

D．和10．某氣態(tài)烴0.5mol能與1molHCl完全加成，加成后的產(chǎn)物又可與3mol取代生成無氫鹵代烴，那么此烴可能是〔〕A．

B．C．

D．答案：1．C、D

2．B、D

3．D

4．D

5．B

6．A

7．A

8．A、D9．D

10．C二、填空題1．嗎啡是嚴格查禁的毒品。嗎啡的組成中，碳元素的質(zhì)量分數(shù)為71.58%，氫元素的質(zhì)量分數(shù)為6.67%，氮元素的質(zhì)量分數(shù)為4.91%，其余為氧元素。嗎啡的相對分子質(zhì)量不超過300，那么嗎啡的相對分子質(zhì)量為，嗎啡的分子式為。2．由碳、氫、氧3種元素組成的有機物，每個分子由12個原子組成，各原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)之和為34，完全燃燒2mol，該有機物生成二氧化碳和水時，需氧氣9mol，那么該有機物的分子式為。寫出其可能的各種結(jié)構(gòu)簡式并命名。〔1〕〔2〕答案：1．285；2．〔1〕，1﹣丙醇〔2〕，2﹣丙醇三、計算題有機物A蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇蒸氣質(zhì)量的2倍〔相同狀況下〕。1.38gA完全燃燒后假設(shè)將燃燒的產(chǎn)物通過堿石灰，堿石灰的質(zhì)量增加3.06g。假設(shè)將燃燒的產(chǎn)物通過濃，濃的質(zhì)量增加1.08g。另取4.6gA與足量鈉反響，生成的在標準狀況下為1.68L。A不與純堿反響，通過計算確定A的分子式和結(jié)構(gòu)簡式。答案：，高考練習1．今有相對分子質(zhì)量為M的有機物，燃燒后只生成二氧化碳和水?！?〕假設(shè)有機物是M=72的烴，請寫出所有可能的結(jié)構(gòu)簡式：；；；〔2〕假設(shè)M=58，且lmol該有機物與足量的銀氨溶液作用，可析出4molAg，那么其結(jié)構(gòu)簡式為；〔3〕假設(shè)A是分子式為C12H16的烴，B是含4個氧原子的烴的含氧衍生物，A、B相對分子質(zhì)量相等，那么B的分子式可能為：。2．化學上常用燃燒法確定有機物的組成。如下圖裝置是用燃燒法確定烴或烴的含氧衍生物分子式的常用裝置，這種方法是在電爐加熱時用純氧氧化管內(nèi)樣品：根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機物的組成。答復以下問題：(1〕A中發(fā)生反響的化學方程式為。(2)B裝置的作用是，燃燒管C中CuO的作用是。(3)產(chǎn)生氧氣按從左向右流向，燃燒管C與裝置D、E的連接順序是：C→→；(4〕反響結(jié)束后，從A裝置錐形瓶內(nèi)的剩余物質(zhì)中別離出固體，需要進行的實驗操作是。(5)準確稱取1．8g烴的含氧衍生物X的樣品，經(jīng)充分燃燒后，D管質(zhì)量增加2．64g，E管質(zhì)量增加1．08g，那么該有機物的實驗式是。實驗測得X的蒸氣密度是同溫同壓下氫氣密度的45倍，那么X的分子式為，1molX分別與足量Na、NaHCO3反響放出的氣體在相同條件下的體積比為1：1，x可能的結(jié)構(gòu)簡式為。3．A是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。：A中碳的質(zhì)量分數(shù)為44.1%，氫的質(zhì)量分數(shù)為8.82%；A只含有一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團：A能與乙酸發(fā)生酯化反響，但不能在兩個相鄰碳原子上發(fā)生消去反響。請?zhí)羁眨骸?〕A的分子式是，其結(jié)構(gòu)簡式是。〔2〕寫出A與乙酸反響的化學方程式：。〔3〕寫出所有滿足以下3個條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。①屬直鏈化合物；②與A具有相同的官能團；③每個碳原子上最多只連一個官能團。這些同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是。4．據(jù)某國時尚雜志報道，一種名為蘋果醋(ACV)的濃縮飲料多年來風行當?shù)?。，蘋果酸是這種飲料的主要酸性物質(zhì)，對此酸的化學分析如下：a．燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O，碳、氫質(zhì)量分數(shù)分別為：C－35.82％，H－4.48％；b．1.00mmol該酸與足量的NaHCO3反響，放出44.8mLCO2；或與足量的Na反響放出33.6mLH2(氣體體積均已折算為標準狀況)；

c．結(jié)構(gòu)分析說明，該分子中存在四種化學環(huán)境不同的碳原子試答復以下問題：

(1)蘋果酸的化學式為，結(jié)構(gòu)簡式為

(2)寫出該酸在一定條件下分子內(nèi)脫去一分子水的產(chǎn)物的可能結(jié)構(gòu)簡式、(寫出兩種即可)。5．A、B都是芳香族化合物。1molA和1mol某一元羧酸發(fā)生酯化反響生成B。B能在一定條件下發(fā)生銀鏡反響而A不能；A、B的相對分子質(zhì)量都不超過200，完全燃燒都只生成CO2和H2O；A中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為31.6％，B的溶液有酸性但不能和FeCl3溶液發(fā)生顯色反響。(1)A、B相對分子質(zhì)量的差值為_____________________。(2)一個A的分子中應有________個氧原子，作出此判斷的理由是：_____________________________________________________________。A的分子式是：____________。(3)B的同分異構(gòu)體甚多。其中不屬于酚類且lmol能與4molNaOH反響的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為：______________________________________(任寫一種)。6．某天然高聚物A的水溶液加熱會凝結(jié)，一定條件下發(fā)生水解，產(chǎn)物之一B是生命所需的重要組成物質(zhì)。經(jīng)測定：B的相對分子質(zhì)量不超過120，其中氧元素所占質(zhì)量分數(shù)約為40.3%；等物質(zhì)的量的B分別與NaOH、Na充分反響，消耗兩者的物質(zhì)的量之比為1∶2；B分子中不含“―CH2―”基團，在一定條件下發(fā)生消去反響可得兩種不同產(chǎn)物〔1〕B的摩爾質(zhì)量為。〔2〕B中能發(fā)生酯化反響的官能團是〔填“官能團的名稱”〕；一定條件下n個B分子發(fā)生聚合，脫去〔n-1〕個水分子，生成與A不屬于同一類別另一種高聚物，該高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為。〔3〕與B含有相同官能團的同分異構(gòu)體有多種，寫出其中氧化產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反響，且分子結(jié)構(gòu)中不含甲基的所有異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：。7．0.1mol某種烯烴或兩種烯烴的混合物〔碳原子數(shù)均不超過5〕充分燃燒后，生成的二氧化碳完全被300mL2mol/L的NaOH溶液吸收，所得溶液中含有兩種物質(zhì)的量相等的溶質(zhì)?！?〕假設(shè)為純潔物，試推斷可能的烯烴分子式：①；②；③〔可以不填滿，也可以補充〕〔2〕假設(shè)為兩種烯烴的混合物，試推斷可能的組成及體積比〔可以不填滿，也可以補充〕序號組成〔填分子式〕體積比1238．螞蟻等昆蟲蟄人時，向人體內(nèi)注入一種有機物A造成疼痛。為了探究該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，某研究性學習小組設(shè)計了以下實驗：實驗一：收集螞蟻經(jīng)處理后進行蒸餾，獲得一定量的無色液體A。實驗二：質(zhì)譜分析顯示，A物質(zhì)的最大質(zhì)荷比為46；核磁共振氫譜說明，A物質(zhì)核磁共振氫譜有兩種氫原子吸收峰，且峰面積之比為1︰1；紅外光譜圖發(fā)現(xiàn)存在C＝O鍵、C－O鍵等化學鍵的振動吸收。請參與探究并答復相關(guān)問題：⑴蒸餾時，除冷凝管、牛角管、錐形瓶、酒精燈、溫度計外，還用到的玻璃儀器是，蒸餾時冷卻水的方向為；⑵寫出A物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：。⑶在確定A的結(jié)構(gòu)后，該研究性學習小組猜測A可能具有酸性。請你設(shè)計出至少一個實驗方案來驗證A的酸性：；⑷在仔細分析A分子組成元素的根底上，請你再提出一個A在濃硫酸催化等作用下可能具有的性質(zhì)的猜測并設(shè)計一個實驗方案驗證你的猜測：①你提出的猜測是；②用如下形式你設(shè)計的實驗方案：物質(zhì)物質(zhì)反響條件參加的試劑生成的物質(zhì)……反響條件參加的試劑AA9．以下圖是某藥物中間體的結(jié)構(gòu)示意圖：試答復以下問題：⑴觀察上面的結(jié)構(gòu)式與立體模型，通過比照指出結(jié)構(gòu)式中的“Et”表示；該藥物中間體分子的化學式為。⑵請你根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖，推測該化合物所能發(fā)生的反響及所需反響條件。⑶解決有機分子結(jié)構(gòu)問題的最強有力手段是核磁共振氫譜〔PMR〕。有機化合物分子中有幾種化學環(huán)境不同的氫原子，在PMR中就有幾個不同的吸收峰，吸收峰的面積與H原子數(shù)目成正比?，F(xiàn)有一種芳香族化合物與該藥物中間體互為同分異構(gòu)體，其模擬的核磁共振氫譜圖如上圖所示，試寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡式：。10．化合物A經(jīng)李比希法測得其中含C72.0％、H6.67％，其余含有氧，質(zhì)譜法分析得知A的相對分予質(zhì)量為150。現(xiàn)代儀器分析有機化合物的分子結(jié)構(gòu)有以下兩種方法。方法一：核磁共振儀可以測定有機分子里不同化學環(huán)境的氫原子及其相對數(shù)量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氫譜有3個峰，其面積之比3：2：1，見以下圖所示?，F(xiàn)測出A的核磁共振氫譜有5個峰，其面積之比為1：2：2：2：3。方法二：利用紅外光譜儀可初步檢測有機化合物中的某些基團，現(xiàn)測得A分子的紅外光譜如上右圖，己知A分子中只含一個苯環(huán)，且苯環(huán)上只有一個取代基，試填空。(1)A的分子式為。(2)A的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)A的芳香類同分異構(gòu)體有多種，請按