有机物确定分子式的方法

1有机物分子式确定的方法简述有机物分子式是推导有机物结构的关键，快速准确的推导出分子式能使同学们在有机分析题中事半功倍，以下是我就一些简单、常见的有机物分子式确定的方法作一个简单的归纳：确定有机物分子式需要两个条件：1、确定分子组成2、确定分子中各元素对应的原子的个数一、确定分子组成确定分子组成最常见的方法就是燃烧法，而燃烧法核心原理就是质量守恒，有机物大多有CHO构成，判断CH很简单，而有机物中是否含O则需要以下方法确定.利用测定燃烧产物得到m（CO2）→n（C）→m（C）m（H2O）→n（H）→m（H）m（C）+m（H）是否等于有机物中质量，如相等就证明有机物只含CH，反之则必定有O二、确定分子中各元素对应的原子的个数1、实验式法（最简式法）：分子式为实验式的整数倍，利用已知条件找到各个原子的个数比值确定出实验式再结合分子相对分子质量推导出分子式提示：对分子质量的基本求法：有关化学量或公式公式1.气体密度ρ（标况）Mr=ρ·Vm2.相对密度d，另一已知气体的相对质量M另Mr=M·d3.物质的质量mg，物质的量nmolMr=m/n1、列式计算下列有机物的相对分子质量；①标准状况下某烃A气体密度为0.717g/L；②某有机物B的蒸气密度是相同条件下氢气的14倍；③标准状况下测得0.56g某烃C气体的体积为448mL；【例1】常温下某气态烃A的密度为相同条件下氢气密度的15倍，该烃中C的质量分数为80%，则该烃的实验式为，分子式为。解析：相同条件下不同气体的密度与摩尔质量M（相对分子质量Mr）成正比，rrr2r22M(A)(A)15M(A)15M(H)15230M(H)(H)80%20%N(C):N(H):1:3121该烃的实验式是CH3。设该烃A的一个分子中含n个CH3，则：rr3M(A)30n2M(CH)15该烃的分子式为C2H6。答案：CH3、C2H6。2、直接法：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【例2】某烃A0.1mol，完全燃烧只生成标况下的CO24.48L和水5.4g解析：CO24.48L→n（C）=0.2mol2水5.4g→n（H）=0.6mol有元素守恒得出0.1molA含lC0.2mol含H0.6mo1molA中有C2mol含H6mo及一个A分子中有C2个含H6个所以分子式为C2H6【例3】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，该烃的分子式是：A.CH4B.C2H4C.C2H2D.C3H6解析：在同温、同压条件下，气体的体积比等于其物质的量比，故该烃分子中含碳、氢比为：xyn(CH):n(C):n(H)0.1:0.1:0.221:1:4，1mol该烃中含C、H分别为1mol、4mol，即CH4。答案：A。3、通式法：根据有机物原子的组成通式来确定有机物分子式烷烃CnH2n+2烯烃CnH2n炔烃CnH2n-2苯的同系物CnH2n-6烃CxHy饱和一元醇CnH2n+2O饱和一元醛CnH2nO饱和一元酸CnH2nO2【例4】mg某饱和一元醇A，在氧气中完全燃烧，生成水14.4g，生成CO213.44L（标况下）试确定该有机物的分子式解析：水14.4g→H1.6molCO213.44L（标况下）→C0.6molA的通式为CnH2n+2OC/H=n/2n+2=0.6/1.6→n=3分子式为：C3H8O【例5】某烷烃7.2g进行氯代反应完全转化为一氯化物时，放出的气体通入500mL0.2mol/L的烧碱溶液中，恰好完全反应，此烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，试求该烃的分子式。解析：根据方程式：CnH2n+2+Cl2→CnH2n+1Cl+HClHCl+NaOH＝NaCl+H2O得关系式：CnH2n+2～Cl2～NaOH1mol1moln0.5×0.2mol/Ln＝0.1mol∴该烃的摩尔质量m7.2gM72g/moln0.1mol该烃为烷烃，通式为CnH2n+2，则：14n+2＝72n=5故分子式为C5H12答案：C5H12。4、平均值法：对于有机混合物，通常假设一个混合物的平均分子式（CxHy或CxHyOz），通过已知条件推断出平均分子式，在利用平均分子式中碳氢个数来讨论混合物的组成可能。【例6】由两种气态烃组成的混合烃20mL，跟过量O2完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了30mL，然后通过碱石灰又减少40mL。这种混合气的组成可能有几种？解析：因为V（混烃）：V（CO2）：V（H2O）＝1：2：1.5，所以：V（混烃）：V（C）：3V（H）＝1：2：3，平均组成为C2H3（直接法）根据平均组成C2H3分析，能满足平均组成的混烃只有两组，即C2H2和C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。答案：C2H2和C2H6或C2H2和C2H45、方程式法：利用燃烧的化学方程式进行计算推断适用于已知条件是反应前后气体体积的变化、气体压强的变化或气体密度的变化的题型。CH(x)OxCOHOxy222＋＋＋点燃yy42规律：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）【例7】20℃时，某气态烃与氧气混合装入密闭容器中，点燃爆炸后回到原温度，此时容器内气体的压强为反应前的一半，经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空，此烃可能是A、CH4B、C2H6C、C3H8D、C2H4解析：由题意可得烃与氧气恰好完全反应(反应后的气体经氢氧化钠溶液吸收后，容器内几乎成真空，即剩余气体全为CO2(此时水为液态))已知反应为：CH(x)OxCOHOxy222＋＋＋，点燃yy42又知反应后压强为反应前压强的一半，反应后的气体是反应前的一半所以即有x(1x)＝＋＋124y即：x1＝＋y4而x，y必为正整数，所以y必须为4的倍数．以为该有机物为气态烃x小于等于4讨论当＝＝当＝＝已为饱和烷烃y4x2CHy8x3CH2438选(C)(D)4练习1、某有机物13.2g在过量的氧气中完全燃烧，把燃烧后的气体缓慢通过足量的碱石灰，碱石灰增重44.88g；若把燃烧后的气体通过浓硫酸，浓硫酸增重15.84g。已知该有机物的蒸气密度是相同条件下氢气的30倍。通过计算写出该有机物的分子式。_______________练习2、某有机物含碳62.1%、氢10.3%、氧27.6%。它的蒸气密度是氢气的29倍。则这种有机物的分子式是_______________。练习3、燃烧8.8克某气态烃，得到26.4克二氧化碳。已知该烃的密度在标准状况下1.96g/L，求该烃的分子式_______________练习4、已知某烃A含碳85.7%，含氢14.3%，该烃对氮气的相对密度为2，求该烃的分子式______________。练习5、某烃0.1mol，在氧气中完全燃烧，生成13.2gCO2、7.2gH2O，则该烃的分子式为练习6、某苯的同系物0.1mol，在氧气中完全燃烧，将高温产物依次通入浓硫酸和碱石灰，发现浓硫酸增重9克，碱石灰增重35.2克，则该物质的分子式练习7、在室温时，将20mL某气态烃与足量的氧气混合，充分燃烧后冷却至室温，发现混合气体的体积减少40mL，将所得混合气体通过苛性钠溶液后，体积又减少60mL。求这种气态烃的分子式。练习8、某饱和一元醇的蒸气的密度是相同状况下氢气密度的23倍，求该烃的分子式。练习9、两种气态烃的混合气共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O。关于该混合气的说法合理的是（）A．一定含甲烷，不含乙烷B．一定含乙烷，不含甲烷C．一定是甲烷和乙烯的混合物D．一定含甲烷，但不含乙烯练习10、.在标况下某气态烷烃与烯烃的混合气2.24L，完全燃烧生成4.05g水和6.6gCO2，该烃组成为(）A.CH4.、C2H4B.C2H6、C2H4C.CH4、C3H6D、C2H6、C3H6则烷烃与烯烃的体积比为（）A.1：1B.2：1C.3：1D.4：1练习11、在120℃时，某混合烃和过量O2在一密闭容器中完全反应，测知反应前后的压强没有变化，则该混合烃可能是：A、CH4和C2H4B、C2H2和C2H6C、C2H4和C2H6D、C3H4和C3H6练习12：amL三种气态烃混合物与足量氧气混合点燃爆炸后，恢复到原来的状态（常温、常压），体积共缩小2amL，则三种烃可能是A、CH4，C2H4，C3H4B、C2H6，C3H6，C4H6C、CH4，C2H6，C3H8D、C2H4，C2H2，CH4练习13：两种烃以任意比例混合，在475K时1L的混合物与9L的氧气混合，充分燃烧恢复到原状态，所得气体仍为10L。则下列组合符合此条件的是（）A.CH4.、C2H4B.C2H4、C3H4C.CH4、C3H6DC2H2、C3H6