有机物分子式的确定方法

1有机物分子式的确定方法掌握确定有机物分子式的能力，是高考说明和大纲的基本要求，是高中学生必须具备的能力之一。现通过实例来说明几种确定有机物分子式的思维方法。一，“单位物质的量”法根据有机物的摩尔质量（分子量）和有机物中各元素的质量分数，推算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中各原子个数，最后确定有机物分子式。【例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.解析：此烃的摩尔质量为Mr=14g÷mol/L4.22L2.11=28g/mol1mol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=2moln(H)=28g×14.3%÷1g/mol=4mol所以1mol此烃中含2molC和4molH即此烃的分子式为C2H4二，最简式法根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比（最简式），然后结合该有机物的摩尔质量（或分子量）求有机物的分子式。【例1】另解：由题意可知：C和H的个数比为12%7.85：1%3.14=1：2所以此烃的最简式为CH2，设该有机物的分子式为（CH2）n由前面求得此烃的分子量为28可知14n=28n=2即此烃的分子式为C2H4。练习1.某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1,该烃对H2的相对密度为8，试确定该烃的分子式．练习2.实验测得某碳氢化合物A中，含碳80％、含氢20％，求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子质量是30，求该化合物的分子式。三，燃烧通式法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系利用原子个数守恒来求出1mol有机物所含C、H、O原子的物质的量从而求出分子式。如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为CxHyOz(Z=0为烃)，燃烧通式为CxHyOz+（x+y/4－z/2）O2→xCO2+y/2H2O【例2】某有机物0.6g完全燃烧后生成448mL（标准状况）CO2和0.36g水。已知该物质的蒸气对氢气的相对密度为30,求有机物的分子式。解析：该有机物的分子量为30×2=600.6g该有机物的物质的量为mol/g60g6.0=0.01moln(CO2)=mol/L4.22L448.0=0.02moln(H2O)=mol/g18g36.0=0.02mol由原子个数守恒可知n(C)=n(CO2)=0.02mol，n(H)=2n(H2O)=0.04mol0.6g该有机物中m(c)=M(C)×n(Ｃ)=12g/mol×0.02mol=0.24gm(H)=M(H)×n(H)=1g/mol×0.04mol=0.04g2m(O)=0.6g－0.24g－0.04g=0.32gCxHyOz+（x+y/4－z/2）O2→xCO2+y/2H2O1xy/20.01mol0.02mol0.02molx=0.02mol×1/0.01mol=2y=0.02mol×4/0.01mol=4z=0.32g÷16g/mol÷0.01mol=2所以该有机物的分子式为C2H4O2练习3.2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。练习4.某烃1.68g，完全燃烧生成CO25.28g和H2O2.16g，经测定这种烃在标准状况下的密度为3.75g／L，则其分子式是[]A．CH4B．C3H8C．C4H10D．C6H12练习5.标准状况下，某气态烃0.56L，在足量氧气中充分燃烧，反应后的气体先通过无水氯化钙，氯化钙增重0.9g；再通过氢氧化钠溶液，溶液增重1.1g．已知保准状况下此烃密度为0.717g/L。通过计算判断此气态烃的分子式，并画出其分子空间结构的示意图．练习6.已知第一种气态有机物在标准状况下的密度为2.59g／L，第二种气态有机物对空气的相对密度为1.87，第三种气态有机物在标准状况下250mL质量为0.49g．求这三种有机物的相对分子质量．四，平均化学式值法根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。平均值的特征为：C小≤C___≤C大H小≤H__≤H大【例3】某混合气体由两种气态烃组成，取0.1mol该混合气态烃完全燃烧后得4.48LCO2（标准状况）和3.6gH2O则这两种气体可能是（）A．CH4和C3H8B．CH4和C3H4C．C2H4和C3H4D．C2H2和C2H6解析：由题意可知0.1mol该混合气态烃含碳原子的物质的量为：n(c)=n(CO2)=mol/L4.22L48.4=0.2mol含氢原子的物质的量n(H)=2n(H2O)=2×mol/g18g6.3=0.4mol即1mol该混合气态烃含碳原子的物质的量n(C)=2moln(H)=4mol该混合气态烃的平均分子式为C2H4，根据平均值的特征可知选BD。[例4]a毫升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）体积缩小2a毫升，则三种烃可能是（）3(A)CH4C2H4C3H4(B)C2H6C3H6C4H6(C)CH4C2H6C3H8(D)C2H2C2H4CH4解析设三种烃混合物分子平均组成为CxHyOHyxCOOyxCxHy22224△V14yxx14ya-2a即214y解得y=4即混合物平均组成是H为4。答案应选（A）