高中化学 第一章 认识有机化合物 重难点十二 测定有机物分子的元素组成（含解析）新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。重难点十二 测定有机物分子的元素组成【要点解读】测定有机物分子的元素组成：1、原理：将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机我分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式，以便于进一步确定其分子式2、常见的元素分析法：(1)碳、氢元素的测定最常用的是燃烧分析法将样品置于氧气流中燃烧，燃烧后生成二氧化然和水分别用碱液或吸水剂吸收，称重后即可分别计算出样品中碳、氢元素的质量分数当然，碳、氢元素的含量也可以利用仪器分析方法测定(2)卤素原子的测定将样品与AgNO3溶液及浓硝酸混合加热，此时卤素原子转化为卤素离子，并与AgNO3溶液作用产生卤化银沉淀，根据沉淀的颜色判断卤素原子的种类。【重难点指数】 【重难点考向一】 测定有机物的组成【例1】某有机化合物3.2克在氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重3.6克，盛有碱石灰的干燥管增重4.4克则下列判断正确的是()A肯定含有碳、氢、氧三种元素 B肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 C肯定含有碳、氢元素，不含氧元素 D不可能同时含有碳、氢、氧三种元素 【答案】A【解析】3.2g该有机物在氧气中燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6g和4.4g，生成水的质量是3.6g，所以氢原子的物质的量是0.4mol，含有氧原子的物质的量是0.2mol，生成的二氧化碳的质量是4.4g，碳原子的物质的量是0.1mol，根据碳原子守恒，可以知道有机物中含有0.1mol碳原子和0.4mol氢原子，根据质量守恒，参加反应的氧气的质量是4.8g，即物质的量是0.15mol，即0.3mol的氧原子，根据氧原子守恒，有机物质中含有氧原子0.1mol，一定含有碳元素和氢元素；故选A。【名师点睛】考查元素守恒法确定有机物的分子式，根据浓硫酸和碱石灰增重的质量可计算有机物生成的水和二氧化碳的物质的量，根据C元素、H元素守恒和O元素守恒可计算有机物中C、H、O元素的物质的量，进而计算各元素的物质的量之比，最终可计算有机物的分子式。【重难点考向二】 测定元素组成的计算【例2】某有机物完全燃烧时只生成水和二氧化碳，且两者的物质的量之比为3：2，则()A该有机物含碳、氢、氧三种元素 B该化合物是乙烷 C该化合物分子中碳、氢原子个数之比是2：3 D该化合物分子中含2个碳原子，6个氢原子，但不能确定是否含氧元素 【答案】D【名师点睛】考查有关有机化合物分子式的确定，根据水和二氧化碳的物质的量之比为3：2，可计算出分子中碳、氢两种原子个数比n(C)：n(H)=n(CO2)：2n(H2O)=2：6，不能确定是否含有氧元素，据此分析【重难点考向三】 燃烧法测定组成实验探究【例3】通常用燃烧的方法测定有机物的分子式，可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧，根据产品的质量确定有机物的组成如图所示的是用燃烧法确定有机物分子式的常用装置现准确称取0.44g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)，经燃烧后A管增重0.88g，B管增重0.36g请回答：(1)按上述所给的测量信息，装置的连接顺序应是D _,F _；(2)A、B管内均盛有固态试剂，A管的作用是_；(3)该有机物的实验式为_；(4)如果把CuO网去掉，A管重量将_；(填“增大”、“减小”、或“不变”)(5)要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是_；消耗液体H2O2的质量 样品的摩尔质量 CuO固体减少的质量C装置增加的质量 燃烧消耗O2的物质的量 【答案】(1) C BA (2)吸收样品反应生成的CO2 (3)C2H4O (4) 减小 (5) X：Y：Z=2：4：1，即最简式为C2H4O；(4)CuO的作用是，使有机物充分氧化生成CO2和H2O，如果把CuO网去掉，燃烧不充分生成的CO不能被碱石灰吸收，导致二氧化碳的质量偏低，装置A的质量减小；(5)由上述(3)可知该有机物的最简式为C2H4O，已经知道最简式，要确定有机物的分子式，则还要知道有机物的相对分子质量，故答案为。【名师点睛】考查有机物组成的测定，注意把握实验的原理和方法，明确实验操作目的是解答该题的关键，实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式；因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)明确各装置的作用是解题的前提，A用来吸收二氧化碳，测定生成二氧化碳的质量，B用来吸收水，测定生成水的质量，C用于干燥通入F中的氧气、D用来制取反应所需的氧气、F是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，据此连接装置并逐一解题。【趁热打铁】1某有机物在氧气中充分燃烧，生成的水蒸气和CO2的物质的量比为1：1，由此可得出的结论是()A分子中碳、氢原子个数比为2：1 B该有机物分子中C、H、O个数比为1：2：3 C有机物中必定含氧 D无法判断有机物中是否含有氧元素 【答案】D2某有机物在氧气中完全燃烧只生成CO2和H2O，实验测知1.6g该有机物在氧气中燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6g和4.4g，则该有机物的组成是()A只含碳、氢两种元素 B含碳、氢、氧三种元素 C肯定含碳、氢元素，可能含有氧元素 D无法判断 【答案】A 【解析】1.6g该有机物在氧气中燃烧后生成的产物依次通过浓硫酸和碱石灰，分别增重3.6g和4.4g，生成水的质量是3.6g，所以氢原子的物质的量是0.4mol，含有氧原子的物质的量是0.2mol，生成的二氧化碳的质量是4.4g，碳原子的物质的量是0.1mol，根据碳原子守恒，可以知道有机物中含有0.1mol碳原子和0.4mol氢原子，根据质量守恒定律，参加反应的氧气的质量是6.4g，即物质的量是0.2mol，即0.4mol的氧原子，根据氧原子守恒，有机物质中不含有氧原子，一定含有碳元素和氢元素；故选A。【名师点睛】根据浓硫酸和碱石灰增重的质量可计算有机物生成的水和二氧化碳的物质的量，根据C元素、H元素守恒和O元素守恒可计算有机物中C、H、O元素的物质的量，进而计算各元素的物质的量之比，最终可计算有机物的分子式。3验证某有机物属于烃的含氧衍生物，应完成的实验内容是()A只有验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2 B只有测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值 C测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比 D测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量 【答案】D【名师点睛】考查有机物分子的元素组成，注意从质量守恒的角度分析，把握测定原理，测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值只能确定C、H元素的比值，不能确定是否含有O；测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比，只能确定C、H元素的比值，不能确定是否含有O；据此判断。4验证某有机物属于烃，应完成的实验内容的是()A只测定它的C、H原子个数比 B只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2 C只测定其燃烧产物中H2O和CO2的物质的量之比 D只测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成H2O和CO2的质量 【答案】D5如图装置是用燃烧法确定有机物组成的常用装置，其原理是在电炉加热条件下用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成回答下列问题：(1)C装置(燃烧管)中CuO的作用是_；(2)写出E装置中所盛放物质的名称_，它的作用是_；(3)准确称取1.20g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后，E管质量增加1.76g，D管质量增加0.72g，该有机物的相对分子质量为180，则其分子式为_；(4)B中盛放的试剂是_，若舍去B装置，则测得有机物中氧元素的含量_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。【答案】(1)使有机物充分氧化生成CO2和H2O (2)碱石灰或氢氧化钠 吸收CO2 、(3) C6H12O6 (4)浓硫酸 偏低【解析】(1)CuO的作用是使有机物充分氧化生成CO2和H2O；(2)E装置中所盛放物质最好选用碱石灰或氢氧化钠，因为氢氧化钠可以完全吸收反应生成的二氧化碳，故盛放物质为碱石灰或氢氧化钠它的作用是吸收CO2气体；(3)E管质量增加1.76克说明生成了1.76克二氧化碳，可得碳元素的质量：1.76g12/44100%=0.48g，、【名师点睛】实验原理是测定一定质量的有机物完全燃烧时生成CO2和H2O的质量，来确定是否含氧及C、H、O的个数比，求出最简式因此生成O2后必须除杂(主要是除H2O)明确各装置的作用是解题的前提，A用来制取反应所需的氧气、B用来吸收水、C是在电