有机物分子式确定方法.pdf

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1、一、直接求算法一、直接求算法直接计算出 1mol气体中各元素原子的物质的量，推出分子式。步骤为：密度(或相对密度)摩尔质量1mol 气体中各元素的原子个数分子式。例例 1 1、0.1L 某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1LCO2 和 0.2L 水蒸气且标准状况下其密度为 0.717g/L,该烃的分子式是：()A.CH4 B.C2H4 C.C2H2 D.C3H6解析：解析：由 M=0.717g/L*22.4 L/mol=16 g/mol,可求 N(C)=0.1 L/0.1 L=1,N(H)=0.2L*2/0.1 L=4,即 1mol 该烃中含 1mol C,1mol H,则其分子式为

2、CH4,二、最简式法二、最简式法通过有机物中各元素的质量分数或物质的量，确定有机物的最简式(即各原子最简整数比)，再由烃的相对分子质量来确定分子式。烃的最简式的求法为：N(C):N(H)=(碳的质量分数/12):(氢的质量分数/1)=a:b(最简整数比)。例例 1 1、某气态烃含碳 85.7%，氢 14.3%。标准状况下，它的密度是1.875 g/L，则此烃的化学式是_。解解析析：由M=1.875g/L*22.4L/mol=42g/mol,N(C):N(H)=(85.7%/12):(14.3%/1)=1:2,最简式为 CH2，该烃的化学式可设为(CH2)n，最简式式量为 14，相对分子质量为

3、42，n=3,此烃为 C3H6。练习：练习：某烃完全燃烧后生成 8.8gCO2 和 4.5g 水。已知该烃的蒸气对氢气的相对密度为 29，则该烃的分子式为_。答案：C4H10注意：注意：某些特殊组成的最简式,可直接确定其分子式。如最简式为CH4 的烃中，氢原子数为四,已经饱和，其最简式就是分子式。三、通式法三、通式法若已知烃的种类可直接设，烷烃设为 CnH2n+2,烯烃设为 CnH2n,炔烃设为 CnH2n-2,苯及苯的同系物设为 CnH2n-6;若为不确定分子则设为CxHy.例例 1 1、若 1 mol 某气态烃 CxHy 完全燃烧，需用 3 mol O2，则()A.x=2,y=2 B.x=

4、2,y=4 C.x=3,y=6 D.x=3,y=8解析：解析：由烃的燃烧方程式 CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O，依题意 x+y/4=3，y=12-4x，代入验证，符合选项为x=2,y=4，选 B。四、商余法四、商余法方法一：方法一：用烃的相对分子质量除以14，看商数和余数。其中商数A 为烃分子中碳原子的个数方法二：方法二：若烃的类别不确定，可用相对分子质量M 除以 12，看商数和余数。例例 1 1、某有机物 A 的相对分子质量为 128，若 A 是烃，则它的分子式可能是_。解析：解析：用方法二做，128/12=10 8，则分子式为 C10H8，但也可能 10 个 12 中的

5、一个 12 为 12 个氢，则分子式为 C9H20。因此，可能的分子式为C10H8或 C9H20。五、平均值法五、平均值法当烃为混合物时,一般是设平均分子式,结合反应方程式及其他条件求出平均组成,利用平均值的含义确定混合烃可能的分子式.例例1 1、20mL 两气态烃组成的混合物，跟足量O2 混合后完全燃烧，当产物通过浓H2SO4体积减少 30mL，然后通过碱石灰体积减少 40mL(气体体积均在同温同压下测得)，问：这种混合物的组成可能有几种?解析：解析：N(C)=0.04 L/0.02 L=2,N(H)=0.03 L*2/0.02 L=3,即该烃分子式为 C2H3。此烃中必含 C2H2，其组成

6、可能为 C2H2 和 C2H4 或 C2H2 和 C2H6。另外，有时也利用平均相对分子质量来确定其可能的组成，此时，采用十字交叉法计算较为简捷。若两混合气态烃，平均相对分子质量小于或等于26，则该烃中必含有甲烷。练习：练习：两种气态烃的混合物，在标准状况下其密度是 1.16g/L，则关于此混合物的组成说法正确的是()A.一定有甲烷 B.一定有乙烷组成 C.可能是甲烷和戊烷的混合物 D.可能是乙烷和丙烷的混合物答案：A.六、差量法六、差量法利用燃烧的化学方程式，通过反应前后气体体积的变化确定分子式。例例 1 1、室温时，20mL 某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复到室温

7、，气体体积减少了50mL，剩余气体再通过苛性钠溶液，体积减少了40mL。则该气态烃的分子式。解析：解析：设气态烃分子式为 CxHyCxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O 体积差1x+y/4x1+y/420mL 40mL 50mL求得 x=2,y=6，其分子式为 C2H6。练习：练习：120时，1 体积某烃和 4 体积 O2 混合，完全燃烧后，恢复到原来的温度和压强，体积不变，则该烃所含的碳原子数不可能是()A.1 B.2 C.3 D.4答案：答案：D注意，温度在 100以上时，气态混合烃与足量的氧气充分燃烧后;若总体积保持不变，则原混合烃中的氢原子平均数为 4;若总体积增大，则原混合烃中的氢原子平均数大于 4;若总体积减小，则原混合烃中的氢原子平均数小于4，必含有C2H2。烃类燃烧前后气体总体积的变化与分子中的碳原子数无关，主要取决于烃分子中的氢原子数及水的状态。