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1、2015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 1 -专题二 有机物分子式和结构式的确定一求解思路1确定有机物分子式的基本思路2确定有机物分子式和结构式的基本思路：二分子式的确定一、摩尔质量法典例 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 11.2 L 此化合物气体的质量为 14 g。求此化合物的分子式。二、最简式法（实验式法）典例 2：经元素分析后，发现某烃的含碳量为 8276%，氢的质量分数则为 1724% ，且相对分子质量为 58，试推断该烃的分子式。三、燃烧通式法典例 3：有机物 A 由碳、氢、氧三种元素组成。现取 3g A 与 4.4
2、8L、氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余） 。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重 3.6g，碱石灰增重 4.4g。回答下列问题：（1）3gA 中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少 ?（2）通过计算确定该有机物的分子式。注：利用燃烧反应方程式，抓住以下关键：气体体积变化；气体压强变化；气体密度变化；混合物平均相对分子质量等，同时可结合差量法、平均值法、十字交叉法、讨论法等技巧来求得有机物的分子式。根据题意给的条件依据下列燃烧通式所得的 CO2 和 H2O 的量求解 x、y：CxHy(x )O2 xCO 2 H2O 4yCx
3、HyOz (x )O2xCO 2 H2Oz相对密度标准状况下的密度通过相对分子质量由组成元素百分含量 分子式可能的结构式 结构式根据通式 由物质性质推断2015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 2 -4、商余法（只适用于烃的分子式的求法）用烃的相对分子质量除以 14，视商数和余数 其中商数 A 为烃中的碳原子数。此法运用于具有确定通式的烃（如烷、烯、炔、苯的同系物等）。若烃的类别不确定：C xHy，可用相对分子质量 Mr 除以 12，看商和余数。即： x余 y 分子为 CxHy12Mr典例 4：写出相对分子质量为 128 的烃的分子式。五、守恒法典例 5：0.94 g 某有机物
4、在纯氧中充分燃烧，可生成 CO2 2.64 g，H 2O 0.54 g，消耗 O2 2.24 g。又知此有机物的式量为氢气的 47 倍，求该有机物的分子式。六、区间法（极限法）典例 6：常温下，在密闭容器中混有 2 mL 气态烷烃和 10 mL O2 点火爆炸，生成的只是气态产物，除去其中的 CO2 和 H2O，又在剩余物中加入 5 mL O2，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。七、讨论法典例 7：25 某气态烃与 O2 混合，在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至 25 ，此时容器内压强为原来的一半，再经 NaOH 溶液处理，容器几乎成为真
5、空。该烃的分子式可能为（ ） 。AC 2H4 B. C2H6 C. C3H6 D. C3H8 八根据分子的平均组成及分子组成的通式确定分子式典例 8：150时，1L 混合烃与 9L 氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复到 150时，容器内的压强增大 8%，则该混合烃的组成是 (体积比)（ ）A 甲烷 ：乙烷 =1：1B 丙烷：乙烷=1 ：4C 乙烯 ：丁烷 =1：4 D 乙烯 ：丁烯 =1：42015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 3 -注：判断混合烃组成时，可借助以下几条规律迅速确定混合烃的组成平均相对分子质量小于或等于 26 的混合烃中一定有 CH4在温度高于 100的
6、环境下：烃燃烧体积变大，混合烃的平均分子式中 H 数目大于 4烃燃烧体积不变，混合烃的平均分子式中 H 数目等于 4烃燃烧体积变小，混合烃的平均分子式中 H 数目小于 4，且一定含有 C2H2。若平均分子式中：1n(C)2，一定有 CH4；2n(H)4，一定有 C2H2。八由光谱分析确定结构典例 9：某有机化合物 A 经李比希法测得其中含碳为 72.0、含氢为 6.67，其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。方法一：用质谱法分析得知 A 的相对分子质量为 150。方法二：核磁共振仪测出 A 的核磁共振氢谱有 5 个峰，其面积之比为 l：2：2：2：3，如下图 A所示。
7、方法三：利用红外光谱仪测得 A 分子的红外光谱如下图 B 所示。请填空：(1)A 的分子式为 。(2)A 的分子中含一个甲基的依据是 a. A 的相对分子质量 bA 的分子式cA 的核磁共振氢谱图 dA 分子的红外光谱图(3)A 的结构简式为 。(4)A 的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件：分子结构中只含一个官能团；分子结构中含有一个甲基；苯环上只有一个取代基。则该类 A 的同分异构体共有 种。九键线式分子式的确定典例 10：萝卜中具有较多的胡萝卜素，它是人体中主要的维生素来源之一。胡萝卜素的结构为：（1）写出 胡萝卜素的分子式_。（2）1mol胡萝卜素最多能与_molBr 2 反应。
8、（3）胡萝卜素与 胡萝卜素互为同分异构体，且只是虚线框内部分不同，但碳的骨架相同，2015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 4 -写出 胡萝卜素方框内可能的结构简式_。巩固练习：1、有机物 A 与 CH3COOH 无论以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧后产生的水的质量也一定，试回答下列问题。（1）符合条件的 A 的必要条件是：_（2）符合条件的分子量最小的有机物 A 是 （写结构简式）（3）若 A 与乙酸分子量相等，则 A 的结构简式可以是： 。 （4）若 A 中 C、H 元素质量分数之和为 86.67%，其余为 O，A 的分子量小于 200，则 A 的分子式为。 如果 A
9、 中含苯环结构且能发生银镜反应，符合条件的 A 的同分异构体有： 2、烃的含氧衍生物 A 完全燃烧，消耗氧气的体积与生成二氧化碳的体积之比为 9:8（气体体积均在相同条件下测定） 。请填写下列空白。（1）A 的最简通式满足下列各式中的_（填写序号） 。A、C n(H2O)m B、(C 2H3)n(H2O)m C、(C 2H)n(H2O)m D、(CH) n(H2O)m E、(C 2O)n(H2O)m F、(CO) n(H2O)m（2）设定 M（A）=136，则 A 的分子式为_，若 A 属于酯类且分子中含有苯环，则其可能的同分异构体有_种，写出其中不能发生银镜反应但其水解产物能和浓溴水发生沉淀
10、反应的同分异构体的结构简式:_。3、有机物 A 满足下列条件：它在空气中完全燃烧的产物是 CO2和 H2O，且燃烧过程中产生 CO2的物质的量正好等于消耗掉 O2的物质的量。相对分于质量为 180，l mol A 跟足量金属钠反应可产生 3 mol H2。碳原子在分子结构中所处的位置完全相同。回答下列问题：（1）有机物 A 的最简式是_。（2）有机物 A 的分子式是_。（3）有机物 A 的结构简式是_。4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，
11、可析出 4molAg，则其结构简式为 2015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 5 -；（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，则 B 的分子式可能为： 。5化学上常用燃烧法确定有机物的组成。如图所示装置是用燃烧法确定烃或烃的含氧衍生物分子式的常用装置，这种方法是在电炉加热时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）A 中发生反应的化学方程式为 。(2) B 装置的作用是 ，燃烧管 C 中 CuO 的作用是 。(3) 产生氧气按从左向右流向，燃烧管 C 与装置 D、E 的连接顺序
12、是： C ；(4）反应结束后，从 A 装置锥形瓶内的剩余物质中分离出固体，需要进行的实验操作是 。 (5) 准确称取 18g 烃的含氧衍生物 X 的样品，经充分燃烧后，D 管质量增加 264g，E 管质量增加 108g，则该有机物的实验式是 。实验测得 X 的蒸气密度是同温同压下氢气密度的 45 倍，则 X 的分子式为 ，1molX 分别与足量 Na、NaHCO 3 反应放出的气体在相同条件下的体积比为 1：1，x 可能的结构简式为 。6A 是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A 中碳的质量分数为 44.1%，氢的质量分数为 8.82%；A 只含有一种官能团，且每个碳原子上最多只连一
13、个官能团： A 能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：（1）A 的分子式是 ，其结构简式是 。（2）写出 A 与乙酸反应的化学方程式： 。（3）写出所有满足下列 3 个条件的 A 的同分异构体的结构简式。属直链化合物；与 A 具有相同的官能团；每个碳原子上最多只连一个官能团。这些同分异构体的结构简式是 。2015 高考辅导 有机物分子式结构式确定 天道酬勤 - 6 -7据某国时尚杂志报道，一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料多年来风靡当地。 ，苹果酸是这种饮料的主要酸性物质，对此酸的化学分析如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.ma燃烧的产物是 CO2 和 H2O，碳、氢质量分数分别为：C35.82，H4.48；b1.00mmol 该酸与足量的 NaHCO3 反应，放出 44.8mLCO2；或与足量的 Na 反应放出33.6mLH2(气体体积均已折算为标准状况) ；c结构分析表明，该分子中存在四种化学环境不同的碳原子试回答下列问题：(1)苹果酸的化学式为 ，结构简式为 (2)写出该酸在一定条件下分子内脱去一分子水的产物的可能结构简式 、(写出两种
