有机物分子式的确定-含详解.docx

北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学1 / 10有机物分子式的确定【知识梳理】 有机物分子式的确定----------八种方法一、摩尔质量法(相对分子质量法 )直接计算出 1mol 气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式如给出一定条件下的密度（或相对密度）及各元素的质量比（或质量分数比） ，求算分子式的途径为：密度（或相对密度）-- 摩尔质量 1mol --气体中各元素原子物质的量 -- 分子式二、商余法（只适用于烃的分子式的求法）（1 ） 用烃的相对分子质量除以 12，商为碳数和余数为氢数如：CxHy ，可用相对分子质量 M 除以 12，看商和余数即余 y，分子式为 CxHy2 ）增减法：由一种烃的分子式，求另一种烃可能的分子式可采用增减法推断即减少一个碳原子必增加 12 个氢原子；反之，增加一个碳原子要减少 12 个氢原子三、最简式法 根据分子式为最简式的整数倍，因此利用相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式如烃的最简式的求法为 C：H = （碳的质量分数/12 ）：（氢的质量分数/1）= a：b（最简整数比）最简式为 CaHb，则分子式为（CaHb）n ，n=M/ （12a+b） ，其中 M 为烃的式量。

四、燃烧通式法（1 ）两混合气态烃，充分燃烧后，生成 CO2 气体的体积小于 2 倍原混合烃的体积，则原混合烃中必有 CH4；若生成水的物质的量小于 2 倍原混合烃的物质的量，则原混合烃中必有C2H22 ）气体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；若体积扩大，则原混合烃中的氢原子平均数大于 4；若体积缩小，则原混合烃中氢原子平均数小于 4，必有 C2H2 （温度在 100℃以上） 北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学2 / 10五、讨论法当条件不足时，可利用已知条件列方程，进而解不定方程，结合烃 CxHy 中的 x、y 为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律（特别是烃为气态时，x≤4）及烃的通式和性质，运用讨论法，可简捷地确定烃的分子式六、平均分子式法平均分子式法求判断混合烃的组成（分子式）和物质的量之比使用条件:由两种或两种以上的烃组成的混合气，欲确定各烃的分子式时，可采用此法使用方法:一般视混合物为纯净物，设其平均分子式为 CxHy 根据其他条件求出 x 或 y 由平均值规律先确定混合物的成分或其可能性，再利用十字交叉法求出他们物质的量之比。

注：两混合烃，若平均分子量小于或等于 26，则该烃中必含甲烷七、键线式法根据键线式写出分子式，知道碳有四个价键，数的时候，要细心经典例题】已知摩尔质量（M）和各元素的质量分数确定【例 1】 （09 全国卷Ⅱ30）化合物 A 相对分子质量为 86,碳的质量分数为 55.8%,氢为 7.0%,其余为氧A 的分子式为____【答案】C 4H6O2【解析】此化合物的摩尔质量为 Mr==86g/mol1 mol 此化合物中碳原子、氢原子和氧原子的物质的量分别为：n(C)=86g×55.8%÷12g/mol=2mol n(H)=86g×7.0%÷1g/mol=6moln(O)=86g×55.8%÷16g/mol=2mol所以 1mol 此化合物中含 4molC、6molH 和 2molO 即分子式为 C4H6O2　将摩尔质量（M）换成其他量【变式 1】某化合物由碳、氢两种元素组成，其中含碳的质量分数为 85.7%，在标准状况下11.2L 此化合物的质量为 14g，求此化合物的分子式.【答案】C 2H4【解析】此烃的摩尔质量为 Mr=14g÷ =28g/molmol/L4.211 mol 此烃中碳原子和氢原子的物质的量分别为：n(C)=28g×85.7%÷12g/mol=2mol n(H)=28g×14.3%÷1g/mol=4mol所以 1mol 此烃中含 2 molC 和 4molH 即此烃的分子式为 C2H4给出模糊的摩尔质量（M）范围【变式 2】吗啡是严格查禁的毒品，吗啡分子中含碳 71.58%，氢 6.67%，氮 4.91%，其余为氧元素。

已知吗啡相对分子质量不超过 300，试求吗啡的分子式？【答案】C 17H19NO3 北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学3 / 10【解析】该题初看起来条件不足无从下手，但仔细分析题意就会发现吗啡的分子量不超过300，氮原子的百分含量最小，原子个数最少根据有机物中原子个数为正整数的特点，不妨先设吗啡分子中氮原子数为 1，由题意可知吗啡的分子量为： 14/4.91% = 285 < 300，如果氮原子数大于 1，很显然吗啡的分子量会超过 300 不符合题意因此可以确定吗啡的分子量为 285，该分子中所含 N、C、H、O 个数分别为：N（N ）=1，N（C）=285×71.58%÷12=17， N（H）=285×6.67%÷1=19，N（O）=285×16.84%÷16=3故吗啡的分子式为 C17H19NO3只给出摩尔质量（M）【例 2】某烃的相对分子质量是 128，则该烃可能的分子式是什么？【答案】C 9H20，C 10H8【解析】此题可用商余法设分子式为 CxHy，则 12x+y=128再用商余法：128/12 商 9 余数为 2，可推知为烷烃，C 9H20128/12 商 10 余数为 8，可推知为烷烃，C 10H81、烷烃只能是 C9H20，壬烷及其同分异构体2、全部共面是 C10H8，萘（两苯环共用一条边并联）只给质量分数（有除不尽的问题）【例 3】A 是一种含碳、氢、氧 3 种元素的有机化合物。

已知：A 中碳的质量分数是44.1％，氢的质量分数为 8.82％，那么 A 的实验式为________________【解析】解法 1：由已知可知 O%=1-44.1%-8.82%=47.08%那么 C:H:O 的原子个数比为 44.1%/12： 8.82%/1 ：47.08%/16 = 0.03675:0.0882: 0.029425 同时除以最小数 0.029425 得 1.25: 2.99 : 1化为整数=5: 12：4 那么 A 的实验式：C5H12O4解法 2：先算一下三种原子的比例 设为 CmHnOz则应有 （44.1/8.82）=(12*m/n) 由上式得 m/n=5/12 同样方法可算得 z/n=1/3则该物质实验式为 C5 H12 O4 假设该物质各个原子数为两倍则是 C10H24O8易知不可能饱和烃分子式 为 CnH2n+2 因此上式不成立）再增加分子数也是错误 因此该物质应为 C5 H12 O4 质量分数变为质量比 北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学4 / 10【例 3】 （2010 天津，8． ）Ⅰ．已知：R－CH＝CH－O－R′ R－CH 2CHO + R′OH +2HO /   （烃基烯基醚）烃基烯基醚 A 的相对分子质量（M r）为 176，分子中碳氢原子数目比为 3∶4 。

A 的分子式为_________________答案】 C 12H16O 【解析】根据题意得：A 中有一个氧，剩下的为碳和氢设 CxHyO列方程　12X+Y+16 =176X∶Ｙ＝3:4解得：Ｘ＝12　　Ｙ＝16根据有机物燃烧产物计算【例 4】 （2011 石景一模 28． ）F 为一元羧酸，其蒸气密度是同温同压下 H2 密度的 61 倍，将 0.61g F 完全燃烧，产物通入足量的澄清石灰水中，产生 3.5g 沉淀，则 F 的分子式为____________答案】C7H6O2【解析】 （1）求该有机物的相对分子质量：Mr（A）=d×Mr（H 2）=61×2＝122g/mol（2 ）求 0.61g 该有机物的物质的量：0.61g / 122g/mol＝0.005mol0.005molF 含有 0.0035molCO2 ，则 1molF 含 7 个 C因为 F 为羧酸所以含有 2 个 O，剩下的就是氢了例 5】25 ℃某气态烃与 O2 混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至 25 ℃，此时容器内压强为原来的一半，再经 NaOH 溶液处理，容器几乎成为真空该烃的分子式可能为（ ） A．C 2H4 B. C2H6 C. C3H6 D. C3H8 烃与氧气恰好完全反应CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O1 x+y/4 x2x=1+x+y/4 ， 则 y=4x-4。

x=1 时，y=0 不合理x=2 时，y=4 乙烯x=3 时，y=8 丙烷x=4 时，y=12不合理 北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学5 / 10【例 6】常温下，一种烷烃 A 和一种单烯 B 组成混合气体A 或 B 分子最多只含有 4 个碳原子，且 B 分子的碳原子数比 A 分子的多 （1）将 1L 该混合气体充分燃烧，在同温、同压下得到 2.5 LCO2 气体试推断原混合气体中 A 和 B 所有可能的组合及其体积比，并将结论填入下表组合编号 A 的分子式 B 的分子式 A 和 B 的体积比（2 ） 120.ºC 时取 1L 该混合气体与 9LO2 混合，充分燃烧，当恢复到 120.ºC 和燃烧前的压强时，体积增大 6.25%，试通过计算确定 A 和 B 的分子式答案】 （1）组合编号 A 的分子式 B 的分子式 A 和 B 的体积比 VA∶VB① CH 4 C3H6 1∶3② CH 4 C4H8 1∶1③ C 2H6 C3H6 1∶1④ C 2H6 C4H8 3∶1（2）A 为 C2H6、B 为 C4H8 解析】设混合气体的平均分子式为 CxHy，因为同温、同压下气体的体积之比等于物质的量之比。

所以，1mol 混合烃充分燃烧可生成 2.5mol CO2，即 x＝2.5，故混合烃的平均分子式可以表示为 C2.5Hy由于该混合气体是由烷烃 A 和单烯烃 B 组成，且 B 分子的碳原子数比 A 分子的多由此可以推断，混合气体只能由碳原子数小于 2.5 的烷烃（CH 4 和 C2H6）和碳原子数大于2.5 的烯烃（C 3H6 和 C4H8）组成它们有四种可能的组合，根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子个数及平均分子式中碳原子数，可以确定 A 和 B 的体积比运用十字交叉法(根据碳原子数列式 ),有:CH4,C3H6 组成混合气时CH4　 　1 0.52.5C3H6 3 1.5上式表明,混合时 A 和 B 的体积比为 1∶3(即 0.5∶1.5).②,③ ,④ 种组合时 A 与 B 的体积比也都可按上法求出,答案分别为 1∶1,1∶1,3∶1.【例 7】萝卜中具有较多的胡萝卜素，它是人体中主要的维生素来源之一α－胡萝卜素的结构为： 北京中小学个性化学习部教学讲义 高中化学6 / 10（1 ）写出 α－胡萝卜素的分子式 _____________。

答案】C 39H54【解析】很多新材料题目都与基础知识紧密相关，不要害怕解题关键是记住烯烃结构性质与乙烯相似，同时要认真仔细，切不可马虎失分1)按照每有一个双键和一个环都比烷烃少两个氢原子的规则，此烃共有 39 个 C，ll 个C=C，2 个环，所以氢原子数为:39×2 十 2-ll×2-2×2=54∴分子式为 C39H54【课堂练习】【练习 1】 （2009 北京高考） A 蒸汽密度是相同状态下甲烷密度的 6.25 倍，C 中各元素的质量分数分别为 碳 60%，氢 。