确定有机构分子式的特殊技能

海量资源尽在星星文库：确定有机构分子式的特殊技能湖南攸县一中李承德确定有机构分子式是有机计算的重要题型，一般先求出式量，然后结合题目所给条件（如元素百分含量，反应物及产物的质量、体积关系等）确定分子式。有些习题用一般解法很繁琐或无法解题，须用特殊技能方式求解。现分别举例说明如下：一、比例法：利用燃烧产物CO2和H2O体积比（相同状况下）可确定碳、氢最简整数比；利用有机物蒸气、CO2和水蒸气体积比（相同状况下）可确定一个分子中含碳、氢原子的个数。若有机物为烃，利用前者只能写出最简式，利用后者可写出分子式。例1、某烃完全燃烧时，消耗的O2与生成CO2的体积比是4∶3，该烃能使酸性KMNO4溶液褪色，不能使溴水褪色，则该烃的分子式可能为（）A、C3H4B、C7H8C、C9H12D、C8H10分析：烃燃烧的产物为CO2和H2O，两者所含氧之和应与消耗的O2一致，若消耗O24mol，则有CO23mol，水中含氧原子：8mol-6mol=2mol即生成2molH2O，故C∶H=nCO2∶ZnH2O=3∶4。因为不知烃的式量，由此比例只能写出最简式C3H4，符合该最简式的选项有A和C，又由烃的性质排除A。二、差量法解题时由反应方程式求出一个差量，由题目已知条件求出另一个海量资源尽在星星文库：差量，然后与方程式中任一项列比例求解，运用此法，解完后应将答案代入检验。例2、常温常压下，20mol某气态烃与同温同压下的过量O270mol混合，点燃爆炸后，恢复到原来状况，其体积是50mol，求此烃可能有的分子式。分析：此题已知反应前后气体体积，可用差量法求解。因题中未告诉，烃的种类，故求出答案后，要用烃的各种通式讨论并检验。设烃的分子式是CxHy，则：CxHy+（x+4y）O2——→xCO2+2yH2O（液）△V11+4y20ml90ml-50ml20×（1+4y）=40可得：y=4若烃为烷烃，则y=2x+2=4x=1即CH4若烃为烯烃，则y=2x=4x=1即C2H4若烃为炔烃，则y=2x-2=4x=3即C3H4检验：20mlCH4或C2H4分别充分燃烧需O2体积均小于70ml，符合题意，而20mlC3H4充分燃烧需O2体积大于70ml，与题意不符，后舍去。所以，此气态烃的分子式可能是CH4或C2H4。三、区间法根据有机物燃烧耗O2量的上下限值及有机物通式列出不等式进行求解确定其分子式。海量资源尽在星星文库：、常温下，在密闭容器中混有2ml气态烷烃和13mlO2，点火爆炸，生成的只是气态产物，其中除CO2和H2O，又在剩余物中加入6mlO2，再进行一次爆炸，重新得到的只是气态产物，除得到CO2外，还剩余O2，试确定该烃的分子式。分析：设烷烃的分子式为CnH2n+2，则1mlCnH2n+2完全燃烧时耗O2为（3n+1）/2ml，则有：133n+113+6即:4n6∴n=5即分子式为C5H12四、平均值法根据有机混合物中的平均碳原子数或平均氢原子数确定混合物组成平均值的特征：C小CC大或C小=C=C大H小HH大或H小=H=H大例3、某混合气体由两种气态烃组成，取0.1mol该混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2(标况)和3.6gH2O,则该两种气体可能是()A.CH4和C3H8B.CH4和C3H4C.C2H4和C3H4D.C2H2和C2H6分析：4.48LCO2——0.2molCO2——0.2molC3.6gH2O——0.2molH2O——0.4molH即混合气体烃的C=2；H=4故符合平均值特征的有B和D。海量资源尽在星星文库：五、讨论法当反应物的相对用量不确定或条件不足时应根据有机物分子式中的碳原子或氢原子数的特点进行讨论来确定未知有机物的分子式。例4、饱和一元醛和酮的混合物共5.8克，在某条件下测得混合物的平均摩尔质量是58g/mol。等质量的混合物溶于水后，与足量的银氨溶液反应，可析出8.64克银。此混合物由哪种醛和酮混合而成？分析：由RCHO——2Ag知n醛=5864.8×21=0.04mol则n酮=588.5-0.04=0.06mol设饱和一元醛的分子式为CmH2mO,酮为CnH2nO0.04×(14m+16)+0.06×(14n+16)=58化简得：2m+3n=15(n≥3)讨论：当n=3时，m=3，合理当n=4时，m=1.5，不合理当n≥5时，m≤0，不合理故混合物中醛的分子式为C3H6O,为丙醛(CH3CH2CHO)；酮的分子式为C3H6O，为O丙酮（CH3-C-CH3）。以上我们讨论了五种常见求有机物化学式的解题技巧，但在解有些题目时，不只用上述一种方法，而是在两种或三种方法在同一题目中都要用到。海量资源尽在星星文库：