有机物化学式确定专题

《有机物化学式确定专题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机物化学式确定专题（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、有机化学专题复习有机物化学式的确定二.重点、难点1. 有机物化学式确定的一般方法和实验是本节重点2. 通过性质确定结构简式是难点三.具体内容(一) 实验式的定义1. 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，实验式又叫最简式。(1) 实验式CH中，n、m间没有1以外的公约数。nm(2) 不同的有机物，可以有相同的实验式.如苯和乙炔的实验式，都是CH,乙烯等烯烃的实验式都是ch2，等等。(二) 有机物实验式、分子式的确定方法1. 有机物实验式、分子式的确定方法分两步完成。(1) 进行定性分析，测定有机物的组成元素。(2) 进行定量分析： 测定有机物中各元素的质量分数，可确定有机物的实

2、验式； 测定有机物的式量(或式量范围)，可确定有机物的分子式。(三) 有机物结构式的确定方法1.根据物质的分子式，利用物质的特殊性质(如：红外光谱、核磁共振氢谱)，通过定性或定量分析，可确定物质的结构式。【典型例题】例1两种气态烃组成的混合气体O.lmol,完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水，关于混合气体的下列说法正确的是()A.一定有甲烷B.一定是甲烷和乙烯C.一定没有乙烷D.一定有乙炔答案：AC解析：根据平均值法判断。例2若A是相对分子质量为128的烃，则其分子式只可能是或答案：CH；CH。108920解析：考察商余法的理解。例3吗啡分子含C：71.58%H：6.67%N：4.91

3、%，其余为氧，其分子量不超过300。试确定其分子式。答案：C17H19NO3解析：根据极值判断范围。例4经测定毒品摇头丸的主要成分是苯丙醇胺，其只含C、H、O、N四种元素，质量分数分别是0.7152、0.0861、0.1060、0.0927；并知其式量小于200，试回答下列问题：(1) 苯丙醇胺的式量为，化学式是。(2) 写出苯丙醇胺或其一种同分异构体的结构简式(其分子内含有OH和一NH2不在同一C原子上)答案：151；C9H13NO；C6H5CH2CH(OH)CH2(NH2)；C6H,CH2CH(NH2)CH29136522265222(OH)；CHCH(CHOH)(CHNH)；CHCH(C

4、HOH)(CHNH)6522265222解析：考察化学式确定和同分异构体的判断。例5某烃A,相对分子质量为140,其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。已知有机物中含有一COOH基团时具有酸性。A在一定条件下氧化只生成G,G能使石蕊试液变红。已知：试写出：(1)A的分子式(2)化合物A和G的结构简式：A、G答案：CH；C(CH)CH=CHC(CH)；C(CH)COOH1020333333解析：考察有机物分子式的确定和性质判断结构结合。例6原子核磁共振谱(PMR)是研究有机化合物结构的重要方法之一。在所研究的化合物分子中,所处位置完全相同的氢原子(等效H原子)在核磁共

5、振谱中出现同一种信号峰,谱中峰的强度与等效H原子的数目成正比。如乙醛(CH3CHO)在核磁共振谱中有2种信号峰,其强度之比为3:l。(1) 结构简式如图所示的有机物，在PMR谱中观察到各种峰的强度之比为(2) 实验中可以根据PMR谱中观察到的氢原子给出的峰值情况，确定有机物的结构。如化学式为c3h6o2的链状有机化合物，在核磁共振谱上给出的峰的稳定强度仅有四种，其362中的二种峰值强度之比为：3:3221:1,请推断出其对应的结构简式：；(3) 如果用核磁共振谱的方法来研究C2H6O的结构，请简要说明根据核磁共振谱的结26果来确定c2h6o分子结构的方法。26答案：(1)2：2：2：2：2(2

6、)CH3(C=O)OCH3；HOCH2CH2CHO(3)核磁共振氢谱若为3个峰，峰面积之比为3：2：1，则为乙醇；若为1个峰，峰面积为6，则为甲醚。解析：考察根据核磁共振氢谱判断等效氢来确定物质的结构式。例7测定乙醇分子结构的经典定量实验之一的反应原理是：乙醇+钠(足量)乙醇钠+氢气，所需选用的实验仪器如下图(D和F均具有双孔塞)所示。(1) 气体发生器置于左侧，气体向右方流动，所用仪器与导管依次连接序号为：()接()接()接()接()接()。(2) 进行实验时的操作如下(每项进行一次)：(a)从分液漏斗中逐滴把无水酒精加入烧瓶中，并控制反应速度，酒精加完后关闭活塞；(b)在集气瓶内注入适量的

7、水；(c)待烧瓶冷却到室温后对量筒读数；(d)把定量的V毫升无水酒精无损地倒入分液漏斗中；(e)检验装置的气密性；(f)预先将小钠块在二甲苯中熔化成小钠珠，冷却后倒入烧瓶，塞紧橡皮塞；(g)估计反应接近完成，用酒精灯对烧瓶略加微热，使反应完成，再撤灯。其正确的操作顺序是(填编号)。(3) 利用96%的乙醇制无水酒精的方法是。(4) 如果该实验的数据视作标准状况的数据，无水乙醇的密度d克/厘米3,V毫升乙醇反应完全后，量筒内的液面读数为m毫升，则乙醇分子中能被取代出的氢原子数为(5) 出现下列情况时，对实验结果有何影响(填偏高、偏低、无影响)(a) 此反应是放热反应，反应速度太快时，会使实验结果

8、；(b) 如果无水酒精中混有少量甲醇，会使实验结果；(c) 读数时，如果量筒内的液面高于集气瓶内的液面，会使实验结果。答案：(1)CDGFBE(2)ebfdagc(3)加入生石灰蒸馏(4)23m/5600Vd(5)偏低；偏高；偏低。解析：考察实验判断和结构判断的结合。例8有机分子最简式的测定常采用燃烧法，其原理是在电炉加热条件下用纯氧气氧化样品，根据产物的质量确定有机物的组成。装置如下：回答下列问题：(1) 烧瓶B中为黑色固体，则其中发生反应的化学方程式为；。(2) 铜网的作用是：。(3) F中的试剂最好是；。(4) 装置G的作用是；。(5) 在开始加热D之前，先打开夹子X、关闭夹子Y，通一段

9、时间氧气，再关闭夹子X、打开夹子Y，然后开始加热，这样操作的目的是：。(6) 称取1.80g某有机物固体(烃或烃的含氧衍生物)，经上述方法测定，E管增重1.08g，F管增重2.64g，则该有机物的最简式为:。如果要确定该有机物的分子式，还需要测定的数据是：。答案：(1)氯酸钾制氧气的方程(2)催化该有机物的燃烧反应(3)碱石灰(4)防止空气中水、二氧化碳进入F(5)将装置中空气中的二氧化碳排净(6)CH2O；有机物的摩尔质量。解析：考察实验的判断。模拟试题】1. 某混合气体由两种气态烃组成.取2.24L该混合气体完全燃烧后得到4.48L二氧化碳(气体已折算为标准状况)和3.6g水，则这两种气体

10、可能是()ACH4和C3H8b.CH4和C3H4C.C2H4和C3H4d.C2H2和C2H62. 我国生产的喜树中，可以提取一种生物碱叫喜树碱，这种生物碱的相对分子质量在300400之间，化学分析得各元素质量组成:含C的质量分数为69%，含H的质量分数为4.6%，含O的质量分数为18.4%，其余为N。喜树碱的相对分子质量为，分子式为_。3. 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.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。4. 某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，其式量为88.0,含C的质量分数为0.682，含H的质量分数为0.136,其余为

11、O。(1)试确定该化合物的分子式。(2)经红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基，请写出其结构简式。5. 某有机化合物A的相对分子质量(分子量)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。请回答：(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(分子量)是。(3) 该化合物的化学式(分子式)是。(4) 该化合物分子中最多含个C=O官能团。6. A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个官能团：A能与乙酸发生酯化反

12、应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：A的分子式是，其结构简式是。7. 某液态有机物0.1mol,与0.3mol氧气混合，于密闭容器中用电火花点火，燃烧完毕,将燃烧产物通入过量澄清石灰水中，可生成白色沉淀20.0g，溶液质量减少5.8g，剩余气体继续通过灼热的氧化铜，可使氧化铜质量减少1.6g。又知该有机物能跟金属钠发生置换反应，还能发生银镜反应。通过计算写出该有机物的化学式，判断该有机物的结构简式。8. 某有机物C3H6O2的核磁共振氢谱中有两个共振峰，面积比为1：1,该有机物的结构简362式是()A.CH3CH2COOHB.CH3COOCH3.C.CH3CH(OH)CHOD.H

13、COOCH2CH39. 某气态烃含碳85.7%，氢14.3%，标准状况下它的密度是2.5g/L，则此烃的化学式是()A.C3H6B.C3H8C.C4H8D.C4H1010. 某烃的含氧衍生物A的相对分子质量为240,其碳的质量分数为80.0%，氧的质量分数是氢的质量分数的2倍，分子中含有2个苯环，每个苯环上都只有一个取代基，该取代基无支链。A在稀酸溶液中加热时发生水解，得到B和C,C的相对分子质量为108。请写出：(1)A的分子式。(2)C的结构简。(3) B的结构简式。11. 某烃A,分子量为140,其中碳的质量分数为0.857。A分子中有两个碳原子不与氢直接相连。A在一定条件下氧化只生成G

14、,G能使石蕊试液变红。已知C=0+R.COQH试写出：（1）A的分子式。（2）化合物A和G的结构简式：AG（3）与G同类的同分异构体（含G）可能有种。12. A是一种邻位二取代苯，分子量180,有酸性。A水解生成B和C两种酸性化合物。B分子量60,C能溶于NaHCO3溶液，并能使FeCl3溶液显色（酸性大小：羧酸碳酸酚水）。试写出A、B、C的结构简式。A：,B：,C：试题答案】1.BD2.350；4. (1)CHO5125. (1)4个氧原子6. CHO；C(CHOH)5124248.B9.C10.(1)C16H16O2苯甲醇(3甲苯基丙酸CHON201642(2)CHOC(CH)3332)1

15、34(3)CHO(4)151047.HOCH2CH2CHO或CH3CH(OH)CHO3.C2H611.(1)CH(2)1/ACC3)4种12.OCOCHgCOOHCH3COOHOHCOOH【试题解析】1. 根据生成二氧化碳0.2mol,水0.2mol,该物质0.1mol,说明该混合气体的平均分子式为c2h4，则符合碳氢的平均数的均可。2. 根据氮元素的含量最小,假设氮原子的个数为1,得出相对分子质量为175,而氮原子数为2个,相对分子质量为350,所以氮原子数为2个,再根据各元素含量计算各原子个数。3. 根据各元素含量分别除各元素的相对原子质量，得出实验式为CH3，再根据相对分子质量判断分子应是最简式的2倍。4. 根据相对分子质量和元素的含量计算出各原子的个数,根据共5个碳,四个甲基,所以氧原子不能形成羟基。5. 根据极值法,利用110和150计算氧原子的个数为3.3到4.5之间,所以为4,反推相对分子质量为134和化学式,再根据不饱和度计算只有一个不饱和度,所以只能有一个羰基。6