高中化学有机物分子式和结构式的确定方法总结

1、选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大学图片大学视频院校库考点48有机物分子式和结构式的确定复习重点1 . 了解确定有机物实验式、分子式的方法，掌握有关有机物分子式确定的计算;2 .有机物分子式、结构式的确定方法难点聚焦一、利用有机物燃烧反应的方程式进行计算有关化学方程式in3n +1 点燃烷g:CnH2n+2+一2。2 t nCOz + (n+ 1)小0 3n 占燃烯姓或环烷姓CnH2n + 023CO2 +口匕。块屋或二烯煽 CnH 2n/+ 3nO2_5T nC02 +(n-1)H20苯及苯的同系物 CnH2n上+ 3n二302 - - T nC02 + n nil i.-(n3)H2

2、O饱和醇 CnH 2n+23n- C点燃八八 I , I x . . c0 + 万 02n nCO2 + (n+1)H 20, 一,-3n-1 百燃饱和一元醛或酮CnH2n0+ 3n2。2 t nCO2 + n乩O.一 3n2 占燃饱和一元竣酸或酯 CnH2n02+ 31 2 02t nCO2 +nH2O饱和二元醇 CnH2n+2O2+ Si”。？ T nCO? + 2（n+ 1）H20小力一*3n 2 点燃饱和二兀醇 CnH2n+203+ 。2 nCOz +n（n+ 1）H20由上可知，相同碳原子数的烯煌（环烷烧）与一元饱和醇完全燃烧时，耗氧量相同（把CnH2n+2。看成CnH2n H20：

3、相同碳原子数的快烧 （二烯烧）与醛（酮）及饱和二元醇完全燃烧时，耗氧量相同（醛：CnHznO - CnH2nq - H2O饱和二元醇：CnH 2n+202 CnH2nl - 2H2。）；相同碳原子数的竣酸（酯）与三元醇完全燃烧，耗氧量相同（竣酸：CnH2n02 - CH2rlM - 2H20饱和三元醇：CH2rl+03一CnH2 - 3H20）n 4n 4n 2n t2n 2n 2 3 n 2n -22二、通过实验确定乙醇的结构式由于有机化合物中存在着同分异构现象，因此一个分子式可能代表两种或两种以上具有不同结构的物质。在这种情况 下，知道了某一物质的分子式，常常可利用该物质的特殊性质，通过定

4、性或定量实验来确定其结构式。例如： 根据乙醇的分子式和各元素的化合价，乙醇分子可能有两种结构：HHHHIIIIH- C 0 C H H C C OHrrrHHHHCDC2）为了确定乙醇究竟是哪一种结构，我们可以利用乙醇跟钠的反应，做下面这样一个实验。实验装置如右下图所示。在烧瓶里放入几小块钠，从漏斗中缓缓滴入一定物质的量的无水乙醇。乙醇跟适量钠完全反应放出的H2把中间瓶子里的水压入量筒。通过测量量筒中水的体积（应包括由广口瓶到量筒的导管内的水柱的体积），就可知反应生成的H2的体积。乙醉跟钠反应放出氢气讨论2下面是上述实验的一组数据:n ( CAO)/ 加 I/ L （标前软也）D.1DU1.1

5、2根据上述实验所得数据，怎样推断乙醇的结构式是（1）,还是（2）呢？由于0.100 mol C2H6O 与适量Na完全反应可以生成 1.12 L H2 ,则1.00 molC2H6OW Na反应能生成11.2 L H2 ,即0.5 mol H2 ,也就是1 mol H 。这就是说在1个C2H68子中；只有1个H可 以被Na所置换，这说明 GHO分子里的6个H中，有1个与其他5个是不同的。这一事实与（1）式不符，而与（2）式相符合。因此，可以推断乙醇的结构式 应为（2）式。问题与思考1 .确定有机物分子式一般有哪几种方法？2 .运用“最简式法”确定有机物分子式，需哪些数据？3 .如何运用“商余法

6、”确定煌的分子式？ 问题与思考（提示）1、最简式法；直接法；燃烧通式法；商余法（适用于烧的分子式的求法等2、有机物各元素的质量分数（或质量比）标准状况下的有机物蒸气的密度（或相对密度）3、方法I （即苒法）：若得为整数（C原子个数），即余数=0,则为烯煌，环烷煌.若余数=2,则为烷烧.若余数=-2,则为快煌.二烯燃若余数=-6,则为苯的同系物.方法3 （即需法）工费的整数为C原子个数,余数为H原子个数 乙！工占若分子式不合理，可减去一个 C原子，加上12个H原子 有机物分子式的确定典型例题 例题精讲一、有机物分子式的确定【例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

7、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。【解】：（1）实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子，求化合物的实验式即是求该化合 物分子中各元素原子的数目（N）之比。N（C）：N（H）二竽20%选校网 专业大全 历年分数线 上万张大学图片大学视频 院校库=1 : 3该化合物的实验式是 CH。（2）设该化合物分子中含有 n个CH,则：Mr（A） 3011 = MrCCHj） = 15该化合物的分子式是 C2H6。答：该碳氢化合物的实验式是CH,分子式是 GH。【例2】2.3g某有机物A完全燃烧后，生成 0.1 mol CO 2和2.7gH 2O,测得该化合

8、物的蒸气与空气的相对密度是1.6 ,求该化合物的分子式。【分析】根据实验，该有机物燃烧的产物只有CO和HO,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Q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:C12m (C)CO4444g/mol x 0.1mol12X44g/molX0 Imol44=1.2gH 2H -H2O218m (H)2.7gm (H)2

9、 X 2.7g-18-=0.3gm (C) +m (H) =1.2g + 0.3g = 1.5g v 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0,其质量为：m ( Q =m (A) m (C) m (H)=2.3g -1.5g=0.8g(2)求该有机物的相对分子质量：Mr (A) =dx Mr (空气)=1.6 x 29=46(3)求该有机物分子中各元素原子的数目：N(C)Mr (A) Xw (C)A J=2N(H)Mr (A) Xw (h)Ar Ch)46X0 3g2 3gxi =6N(O)Mr fA) Xw (O)Ar(

10、0)46 X Q.8g2 3g X 16答：该有机物白分子式是GH6Q元醇的分子式。【例3】0.60g某饱和一元醇 A ,与足量的金属钠反应，生成氢气112mL (标准状况)。求该【解】：饱和一元醇的通式为CHn+lOH该一元醇的摩尔质量为M (A)。2CH+1OH+2bTa-2RONa + H2 t2molXM (A)22.4L0.60g0.112LM (A)22 4LX 0.60g2molX0H2L=60g/mol该一元醇的相对分子质量是60。根据该一元醇的通式，有下列等式：12n+2n+1+16+1=60 n = 3答：该一元醇白分子式是 GHOH 二、通过实验确定乙醇的结构式例4某煌含

11、碳氢两元素的质量比为3：1，该嫌对H2的相对密度为8,试确定该烧的分子式.分析：解法一：Mr=2X 8=16, M=16g- mol-1 , 1mol煌中含C、H的物质的量为：口(C)二 ImolImol X 16g * molu X12g mol tn (H)=ImolX 16g*1= 4mol1g * mol-所以该烧的分子式为 CH4.解法二：烧分子中 C H原子个数比为:最简式为CH,式量为16.因为Mr=16,故该烧的分子式为 CH.答案：CH例5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250

12、mL质量为0.49g .求这三种有机物的相对分子质量.分析：计算相对分子质量有三种不同方法1 .根据标准状况下气体的密度计算相对分子质量.根据标准状况的气体密度计算气体的摩尔质量，其数值即为相 对分子质量.M=22.4 X d如第一种有机物 M=22.4 X 2.59=582 .根据气体相对密度计算相对分子质量.M=DA MAffl相对密度乘相对气体的相对分子质量.如第二种有机物 M=1.87X 29=543 .根据标准状况下，一定质量气体的体积计算相对分子质量.M二医。亚其中子就是标准状况时的密度.如第三种有机物0.49g02XX 22.4 = 44答案：58、54、444 例6某气态碳氢化

13、合物中含碳 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.分析：计算推断分子式此题有三种方法1.基本方法：先根据测得的气体密度计算气体的摩尔质量，然后计算1mol气态有机物中各元素原子的物质的量,最后确定该气态有机物的分子式.M=8 CO1244m (C)44g/mol x 0.1molm(C)12X44g/molX0.1mol44=1.2gH 2HH2O218m (H)2.7gm (H)2 X 2.7g=0.3gm (C) +m (H) =1.2g+0.3g=1.5g 2.3g选校网 专业大全历年分数线 上万张大学图片 大学视频 院校库选校网高考频道专业大全历年分数线上万张大

14、学图片大学视频院校库该有机物中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 ( Q -m ( H)=2.3g-1.5g=0.8g(2)求该有机物的相对分子质量：Mr- (A) =dx Mr (空气)=1.6 X 29二46(3)求该有机物分子中各元素原子的数目：N(C)Mr(A)xa;(c)=46X12g-* 223gxi2N (H)=Ar(H)46 X Q.3gN(O)14 乂3(0)46 X 0 8g2 3gxi6答案：该有机物的分子式是C2HO.例9标准状况下，密度为 0.717g/L的某气态烧0

15、.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煌的分子式，并画出其分子空间结 构的示意图.分析：本题是在已知有机物完全燃烧时，涉及的有关物质量关系，判断其分子组成的典型定量计算题.其解法有 三种.第一种解法是通过该烧燃烧生成的CO开口 H2O的量，即本题中燃烧生成气体经过NaOH液和无水氯化钙后，两者增重的量，计算出烧中的C、H元素的质量比，进而求得实验式.再根据题中该气态煌在标准状况下的密度，求得其相对分子质量.最后由实验式和相对分子质量.判断它的分子组成.然而本题所给数据，求得实验式为CH4

16、依据嫌的分子组成中，C原子个数为n时，H原子的最多个数不大于(2n+2)个的规律，即可确定此实验式就是所求的分子式.第二种解法是通过燃的燃烧通式：CVHV+ (x + -)- 点燃K 742计算该煌1mol完全燃烧时，生成 CO开口 H2O物质的量，从而求得烧分子中C、H元素原子个数，求得其分子式第三种解法是由本题特点决定的解法特例.即通过该煌在标准状况下的气体密度、计算相对分子质量为16.而相对分子质量为16的烧，是相对分子质量最小的甲烷，其分子式为CH4如上各解法均可求得该嫌为甲烷，就可画出表示甲烷分子空间结构的正四面体分子构型.答案：解法1：设该烧中G H元素的质量分别为 x、y g.根

17、据题意和题中数据：CO CH2O 2H44g12g18g2g1.1gx0.9gy44 ： 1.1=12 ： x 18 ： 0.9=2 ： yx=0.3 (g) y=0.1(g)煌中C、H元素原子个数比等于冷0.1T该煌实3佥式为CH4,式量为16.该煌相对分子质量=0.717X22.4=16该烧分子式为CH4,其分子空间结构示意图见下一解法的解题过程.解法2:设该煌为CmHn此煌1mol完全燃烧生成 CO2和H2O分另U为xg和yg.根据 J玛 + (m + J)。之一mCOa+mHQ 0.56L11g0.9g22.4Lx y0.56 : 22.4=1.1 : x 0.56 : 22.4=0.

18、9 ： yx=44 (g) y=36 (g)选校网 专业大全 历年分数线 上万张大学图片大学视频 院校库44即1 m = = 1 (mol)n 362 18n = 4 (mol)该烧分子式为CH.其分子空间结构示意图为H解法3:该烧摩尔质量=0.717X22.4=16 （g/mol）,只能是有机物中相对分子质量最小的CH4.答案（略）.例10标准状况下4.48L某烯煌和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），求此烯煌分子式.7 2分析：烯烧燃烧生成的水为=0 4nwl烯烧及CC燃

19、烧后生成的CO士为 - = 0 5moL根据席煌和0渊燃224烧方程式列方程求解,混合气体为U = 0 2md7 9 i 2凡。为 = 04m& CO?为一二0 5mol解.W22.4设混气中烯烧为xmol,则CO （ 0.2-x3nCO2 + nHaO2CO + O. =2CO(0.2 -(0.2-h)nx + (0.2 - k) = 0.5Inx - 04答案：烯烧分子式为 04Hs.例11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CO,该有机物可能是.A. GHB. C2H5OHC. CH3CHO D. CH3COOH分析：首先判断为G化合物，但无助于选择，因为4个

20、选项均是 G化合物，故关键是利用耗氧量进行选择. 关 于耗氧量的选择有两种解法求解.解法一用通式求解.由：CxHy+ (x + J) O,f芯CQ+HqQ, CxHy- (x+J) Oa wJCxHyOa +O3-SCOa+HaOr w占J务。r(k+：-|)5得：A. GH3Q B . QHOl 3QC. CE3CHO- I OaD. CH*COOH20m解法二用“氢二氧一可内消”原则求解.关于(B)、( C)、( D)三项，均是燃的含氧衍生物，不必用1-5)5进行计算，可将烧的含氧衍生物转化为具有等值耗氧量的常规关系式GHQ(x+ 4工GH (z 可为 0),即：(B) QH5O+ QT

21、(C) CHCHO-QHk (D) CHCOOHG答案：AB例12 mg的饱和一元醇，在氧气中完全燃烧后，产生 14.4g水和13.44L (标准状况下)二氧化碳气体.(1)试确定该醇的化学式.(2) m的值是多少？分析：根据mg饱和一元醇燃烧后产生的水和CO对量可分别求得 mg饱和一元醇中H和C的物质的量，二者之比正好等于饱和一元醇通式 CnH2n+2O 2n+2与n的比，于是可求得 n值，从而就能确定其化学式.再根据化学式和其 燃烧方程式及产生 CO2或水的差，就能求出 m的值.(1)设饱和一元醇的化学式为CHn+2。14 4吨该醇中含H为： X 2 = 1.6 (m3)I8144唯该醇中

22、含C为；- = 0 6 (mol)解之得口 = 3n 06该饱和一元醇白化学式为QH8O.（2）C3H3O3c603m0.660 : m=3： 0.6 m=12答案：（1） C3HbO（2） m=12实战演练1 .常温常压下，等质量的以下各煌分别在足量的Q充分燃烧，消耗 O最多的是（）；等物质的量的下列各煌分别在足量Q中充分燃烧，消耗 Q最多的是（）A.甲烷 B. 乙烯 C. 丙快 D.2 .1.01 x 105Pa, 120c时，某气态燃在密闭容器中与过量Q混和点燃，完全反应后，保持温度，压强不变，体积增大的是（）A.CH4B.C2HC.C31H4D.C 2H3 .充分燃烧等物质的量的下列有

23、机物，在相同条件下需要氧气最多的是（）A.C4HsQB.C4HiqC.C2HoD.C2Ha4 .充分燃烧等质量的下列各组有机物，在相同条件下需Q的体积不完全相同的一组是（）A.乙快、苯B.乙醇、甲醛（CH3-O-CH3）C.丙快、异丙苯 D.5 .某有机物在氧气中完全燃烧时，其蒸气与消耗的氧气及生成的二氧化碳在同温同压下的体积比为1 ： 4 ： 3,该有机物不可能是（）A.C3H4B.C3HQC.C3H60D.C3H6O26 .一定量的某有机物完全燃烧后，将燃烧产物通过足量的石灰水，经过滤可得沉淀10g,但称量滤液时，其质量只比原石灰水减少 2.9g ,则此有机物可能是（）A.乙烯 B. 乙二

24、醇 C. 乙醇 D.7 .经测定GH0H和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%则此混合物中氢的质量分数是（）A.78%B.22%C.14%D.13%8 .某有机物含C52.2%,含H13.0%;该有机物1g与足量金属钠反应，标况下生成0.243LH2,则该有机物的分子式为（）A.C2Hs0B.C2H4QC.CH40D.C4H0O9 .某煌含C元素为83%则该煌的分子式为 ,若某煌的分子量为128,则分子式可能为 或10 .若A、B都是可燃物，当 A B是两种分子量不等的无机物，相同条件下混合后总体积一定；A、B是两种分子量相等的有机物，相同条件下混合后，总质量一定。符合上述情况的A、B混

25、合物，无论 A、B以何种比例混合，完全燃烧后消耗氧气的质量不变。试分别写出符合上述情况的无机物分子式和有机物结构简式各一组，并说明A、B应满足的条件：(1)无机物一组的分子式 、;应满足的条件是 (2)有机物一组的结构简式 、;应满足的条件是 。11 .各写二种你学过的有机物的结构简式，其燃烧后产生CO、H2O(g)(1)V(CO 2)/V (H2。=2有(2)V(CO 2)/V(H 2O)=1/2有12 .某煌分子中碳和氢的质量比为5： 1,则该煌的分子式为 推导理由是： 13 .已知分子式符合(CO)n(H2O)m (n和m均为正整数)的各种有机物，它们完全燃烧时消耗的 Q和生成的CO的

26、体积比总是1 ：2,现有一些含 C H O三种元素的有机物，它们完全燃烧时的消耗Q和生成CO的体积比是3： 4,若它们的分子式用(CxQ)n(H2O)m表示。(1) (CxQ)n(H2O)m (m、n 均为正整数)中，x=, y=(2)这些有机物中相对分子质量最小的化合物的分子式是 (3)某两种碳原子数相同的上述有机物，它们的相对分子质量分别为a和b(a v b),则b-a必定是(填一个数字)14 .在常温下的一密闭容器中先放入1.56gNa2。，然后再通入 Q,再通入GH,用电火花引燃，直至反应完全为止，(1)相同条件下，通入 Q和的体积比的取值范围是 (2)通入Q的量不能超过 g15.0.

27、2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后产物为CO, COm H2O(g)。产物经过浓H2SO后，质量增加10.8g;再通过灼热的CuQ充分反应后，CuO质量减轻3.2g ,最后气体再通过碱石灰被完全吸收，质量增加17.6g(1)(2)若0.2mol该有机物恰恰将与 9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式16.某种橡胶分解产物为碳氢化合物。对这种碳氢化合物做以下实验：(1)若取一定量该碳氢化合物完全燃烧，使燃烧后的气体通过盛浓HkSO的洗气瓶；增重0.72g ,再通过石灰水，石灰水增重2.2g; (2)经测定，该碳氢化合物(气体)的密度是相同状况下氢气密度的34倍；(3)该碳氢化合物0.1mol能和32g澳起加成反应；(4)经分析，在(3)的生成物中，澳原子分布在不同的碳原子上，且分子中有一个C(1)该碳氢化合物的结构简式为 ,名称为 (2)该橡胶的结构简式为 ,名称为 参考答案一、1.AD 2,B 3.B 4.D 5.D 6.BC 7.C 8.A二、9.C4H0, GH20或 C10Hs10 .(1)CO、H2,物质的量相同，耗 Q (2)C 2HOH C