有机物分子式的确定 练习

中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区1有机物分子式的确定专题一、分子式确定的基本思路1、已知摩尔质量（M）和各元素的质量分数确定。【例题】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：分子式为C4H6O2【练习1】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(最简式)。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。【练习2】（07北京理综25）碳、氢、氧3种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。有机物A的分子式__________。变式1：在摩尔质量（M）上做改变（1）将摩尔质量（M）换成其他量【例题】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中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区2【练习1】C物质蒸气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8%，氧32%，C的结分子式是__________。（C5H8O2）【练习2】某气态化合物含碳75%，它的密度是同温同压下氢气密度的8倍，求有机物的分子式___________。（2）给出模糊的摩尔质量（M）范围【例题】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？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%=285300，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。【练习1】某直链化合物A的相对分子质量小于90，A分子中的碳、氢元素的总质量分数为0.814，其余为氧元素，则A的分子式____________【练习2】（05全国理综2,29）某有机物A的相对分子质量大于110，小于150。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为52.24%，其余为氧。请完成下列问题：1该化合物分子中含有几个氧原子，为什么？2该化合物的相对分子质量是__________3该化合物的分子式是_______________（3）只给出摩尔质量（M）商余通式法（适用于烃类分子式的求法）。根据烷烃（CnH2n+2），烯烃和环烷烃（CnH2n），炔烃和二烯烃（CnH2n－2），苯和苯的同系物（CnH2n－6）的通式可以看出这些烃类物质的分子中都有一个共同的部分为CnH2n，这部分的式量为14n，因此用烃的分子量除以14就可以得到分子所含碳原子数即n值，再根据余数就可以求得烃的分子式。其规律为：Mr/14能除尽，可推知为烯烃或环烷烃Mr/14余数为2，可推知为烷烃Mr/14差2可推知二烯烃或炔烃Mr/14差6可推知为苯或苯的同系物中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区3【例题】某烃的相对分子质量是128，则该烃可能的分子式是什么？【练习】某烃的相对分子量为106，求该烃的分子式。解析：106/14差6能除尽即（106+6）/14=8所以该烃的分子式为C8H10变式2：质量分数变为质量比【例题】某烃中碳和氢的质量比是24:5，该烃在标准状况下的密度是2.59g/L，求该烃的分子式。【练习】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。2、根据有机物燃烧产物计算【例题】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。解析：根据实验，该有机物燃烧的产物只有CO2和H2O，因此，该有机物中一定含有C和H；至于O，由于其可能全部来自于燃烧时空气所提供的氧气，也可能来自于该有机物本身。因此，该有机物分子中是否含有O，还需要通过计算反应物中C、H质量之和并与该有机物质量进行比较后，才能作出判断。该有机物的相对分子质量，则可以利用实验测出的相对密度来求。【解】：（1）求2.3g该有机物中组成元素的质量：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该有机物中C的质量与H的质量之和（1.5g）小于该有机物的质量（2.3g），因此该有机物A中还含有O，其质量为：m（O）=m（A）－m（C）－m（H）=2.3g－1.5g中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区4=0.8g（2）求该有机物的相对分子质量：Mr（A）=d×Mr（空气）=1.6×29＝46（3）求该有机物分子中各元素原子的数目：答：该有机物的分子式是C2H6O。【练习1】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2】标准状况下，密度为0.717g/L的某气态烃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．通过计算判断此气态烃的分子式。（CH4）【练习3】标准状况下4.48L某烯烃和CO的混合气体与足量的氧气混合点燃，使之反应，将反应完毕后生成的气体通过浓硫酸，浓硫酸增重7.2g，并测得剩余气体中CO2为11.2L（标准状况），求此烯烃分子式。（C4H8）【练习4】某有机物的蒸气完全燃烧时需三倍于其体积的氧气，产生二倍于其体积的CO2，该有机物可能是（）ABA．C2H4B．C2H5OHC．CH3CHOD．CH3COOH二、混合物分子式的确定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（一）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。（二）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。中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区5【例题】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2.5LCO2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。【练习1】aL含碳原子相同的两种气态烷烃和烯烃的混合气体，在氧气中充分燃烧后，生成2aL的CO2和2.4aL的水蒸气（气体体积都是在相同条件下测定的）。（1）它们各是什么烃，写出结构简式和名称。（2）在混合气体中，它们的体积分数各是多少。【练习2】充分燃烧一定量的乙烯与常温下呈气态的某烃的混合气体后，测得其生成物中气体的质量是反应前混合烃质量的2.86倍，试通过计算确定该气态烃的分子式及它在该气体中所占的体积分数（气体质量为常温下测得）。【练习3】有两种气态链烃的混合气体，已知：它们都能使溴水褪色，切分子中碳原子数小于5，1体积该混合气体完全燃烧后，可得到3.6体积的CO2和3体积的水蒸气（气体体积均是在相同温度和压强下测定）。（1）分析判断两种烃各是哪一类。（2）通过计算和推理，确定两种烃的分子式及体积比。中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区6一、选择题1．某气态烃在一密闭容器中与混合点燃，使烃完全燃烧，燃烧后容器内压强与燃烧前相同（150℃测定），此气态烃可能是（）A．丙烷B．乙炔C．乙烯D．丙炔2．某有机物完全燃烧生成和的物质的量相等，则此有机物的实验式可能是（）A．B．C．D．3．一定温度下，下列物质在足量氧气中充分燃烧，产物与过量的过氧化钠完全反应，过氧化钠固体增重，符合此要求的是（）①②③和④⑤A．全部B．仅④和⑤C．仅①②③D．除⑤以外4．某气态烃10mL与50mL氧气在一定条件下作用，刚好耗尽反应物，生成水蒸气40mL，一氧化碳和二氧化碳各20mL（各气体体积均在同温、同压下测定），该烃的分子式为（）A．B．C．D．5．燃烧物质的量相等的某有机物和乙醇。①乙醇燃烧生成的量是该有机物的。②该有机物燃烧生成水的量是乙醇的。③二者消耗相同状态下氧气的体积相同。通过分析判断该有机物是下列哪种（）A．B．C．D．6．某化合物含碳、氢、氮3种元素，已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构，且每2个氮原子间都有1个碳原子，分子中无C—C、C＝C和C≡C键。则此化合物的化学式是（）A．B．C．D．7．某气态化合物X含有C、H、O3种元素，现已知下列条件：①X中C的质量分数；②X中H的质量分数；③X在标准状况下的体积；④X对氢气的相对密度；⑤X的质量。欲确定化合物X的分子式，所需的最少条件是（）A．①②④B．②③④C．①③⑤D．①②8．常温、常压下，50mL3种气态烃的混合物与足量的氧气混合后点燃爆炸，恢复到原来状况时，体积共缩小100mL，则3种烃可能是（）A．B．C．D．9．某气态烃和具有一双键的气态烯烃组成的混合气体，在同温下对的相对密度为13，取标准状况下的此混合气体6.72L，通入足量的溴水，溴水增重7g，则此混合气体的可能组成是（）A．和B．和C．和D．和10．某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成，加成后的产物又可与3mol取代生成无氢卤代烃，则此烃可能是（）A．B．C．D．中小学1对1课外辅导专家龙文教育南昌阳明路校区7答案：1．C、D2．B、D3．D4．D5．B6．A7．A8．A、D9．D10．C二、填空题1．吗啡是严格查禁的毒品。吗啡的组成中，碳元素的质量分数为71.58%，氢元素的质量分数为6.67%，氮元素的质量分数为4.91%，其余为氧元素。已知吗啡的相对分子质量不超过300，则吗啡的相对分子质量为，吗啡的分子式为。2．由碳、氢、氧3种元素组成的有机物，每个分子由12个原子组成，各原子核内的质子数之和为34，完全燃烧2mol，该有机物生成二氧化碳和水时，需氧气9mol，则该有机物的分子式为。写出其可能的各种结构简式并命名。（1）（2）答案：1．285；2．（1），1﹣丙醇（2），2﹣丙醇三、计算题有机物A蒸气的质量是同体积乙醇蒸气质量的2倍（相同状况下）。1.38gA完全燃烧后若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量增加3.06g。若将燃烧的产物通过浓，浓的质量增加1.08g。另取4.6gA与足量钠反应，生成的在标准状况下为1.68L。A不与纯碱反应，通过计算确定A的分子式和结构简式。答案：，高考练习1．今有相对分子质量为M的有机物，燃烧后只生成二氧化碳和水。（1）若有机物是M=72的烃，请写出所有可能的结构简式：；；；（2）若M=58，且lmol该有机物与足量的银氨溶液作用，可析出4molAg，则其结构简式为；（3）若A是分子式为C12H16的烃，B是含4个氧原子的烃的含氧衍生物，A、B相对分子质量相等