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最简式为C3H8O,试量为60,又因式量等于分子量,所以该有机物分子式为C3H8O.
【例20】式量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘完全加成,也可被0.2gKOH所中和,由此推测该脂肪酸的准确式量是 .
A.282 B.280 C.278 D.无法确定
【分析】此题看似简单实际上有一定的难度,出错的情况相当普通;此题对考生的思维能力要求较高.
①以KOH计算:设脂肪酸的式量为x,若为一元酸,则为RCOOK,x=1/
0.2?280g/mol,符合题56意.若为二元酸,则式量为560,不合题意,说明只能是一元酸,但能否就选B呢?
②以I2计算:该脂肪酸能与I2加成反应,说明含有碳碳双键,平均每个碳碳双键所对应的该脂肪酸的式量为:
1?94,显然只有分子内含有三个碳碳双键时才与280相近即94×3.72.543=282.那么到底是选B还是选A呢?
③综合分析:按知识的阶段性,中学化学中脂肪酸在没有其它条件说明时,只认为羧基中才有氧原子,于是结合①该酸为一元羧酸,氧原子数为2,结合②该羧酸分子中含有三个碳碳双键,于是可写出其分子式为:CnH2n-6O2,令12n+2n-6+32=280;得n=18(余2)则式量为278,启示:
① 此题客观地反映了实验测定常常存在误差,按某次实验测定值算出的结果还必须经过其
它实验进行验证,综合分析,才能得到真实值,这是一种重要的科学测定程度.①、②之所以存在误差，因为所给数据1.0g,2.7g只能精确到两位有效数字；在两位有效数字内282、280都是正确的。②该题虽难,但教材中有简单题的”原型”③化学试题中有时确存在不少无用的数据和等效数据,但同时也存在着相互关联的参考数据,不可盲目视为无用.
【例21】常温下有A和B两种气态烃的混合物,已知B的式量大于A的式量,混合气体中只含碳氢两种元素,而且不论它们以何种比例混合,碳氢质量比总是小于6:1而大于4:1.A、B可能的组成是 。
【分析】气态烃A、B组成的混合物中，碳氢有如下关系： 4 含2个碳：C2H6（可以）C2H4（可以） C2H2（不可以） 含3个碳：C3H8（可以）C3H6（可以） C3H4（不可以） 含4个碳：C4H10（可以）C4H8（可以） C4H6（不可以） 上述6种物质除C2H4、C3H6、C4H8之间取2种之外，其余任取2种都可以：即有C26-C23= 6?53?2??12（种） 22例如，某种ABS工程树脂，由丙烯腈（CH2=CHCN，符号为A）；1，3-丁二烯（CH2=CH- CH=CH2，符号为B）和苯乙烯（ CH CH 2 ，符号为S）按一定比例共聚而得。 （1）A、B和S三种单体中，碳氢比值最小的单体是 。 26 t :::: （2）经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc(a、b、c为正整数)则原料中A和B的物质的量之比为 （用a、b、c表示）。 通过阅读先抓住两个关键，①先将3种单质A、B、S的结构简式转换为分子式：A：C3H3N；B：C4H6；S：C8H8。显然A、S的碳氢比均为1：1，只有B是1：1.5>1。②单体A中只含1个N原子，由共聚物CaHbNc,可知1molABS中含有cmol的A。第二问可用如下方法求解。 （1） 比较法：因B（C4H6）分子中C：H<1；A、S中C：H=1：1，与共聚物CaHbNc比较知 a?b,且CaHbNc分子中氢碳原子个数之差（b-a）只是由于单体B造成的。又每1molB 中氢与碳原子数差为2mol，故1molABS中含比为C： b?amolB。则原料中A与B的物质量之2(b?a)。 2（2） 原子守恒法： （3） 设1molABS中单体B、S物质的量分别为xmol和ymol，已知A为cmol 由C原子守恒：4x+8y+3c=a??① 由H原子守恒：6x+8y+3c=b??② 解得x?b?a 2【例22】乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A,核磁共振谱表明A分子里的氢原子没有差别;红外光谱表明A分子里存在羰基,而且,A分子里所有原子在一个平面上.A很容易与水反应重新变为乙酸. (1) 写出A的结构式; (2) 写出A与水的反应方程式; (3) 写出A与氢氧化钠反应方程式; (4) 写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示; (5) 写出A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构简式表示. 【分析】题信息经整理、加工，①A分子由乙酸脱水得到，②A分子中有羧基，③A分子为平面结构，④A分子中H原子结构对称。 OO CH3COCCH3然而,按旧的思维模式，羧酸脱水生成酸酐，必然想到乙酐 此路不通,因为乙酐分子不是平面结构,与题意不符.由醇分子内脱水生成乙烯得到启发,大胆设想A由乙酸分子内脱水而生. OCH3COOH催化剂HHCCOH答案：1）A：HH2）HH3）HHCCOOCCO+HOHCH3.COOHCCO+NaOH27 CH3.COONat 4)HCCO+HNH2CH3.CONa :::: H5)HCCO+HOCH2CH3OCH3.CONa 【例23】工业上用乙基蒽醌(A)经两步反应制备H2O,其工艺流程可以表示如下: OC2H5H2/HiOHO2OC2H5+H2O2OOHO (A) (1)A的分子式为 ; (2)涉及的氧化反应方程式可写为 ; (3)“绿色化学”是当今社会人们提醒出的一个新概念。在绿色化学中，一个重要的衡量指档是原子的利用率，其计算公式为： 原子利用率= 期望产品的试量?100% 按方程计算得产物式量之和如：CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2→ 2 CH 2 +CH2+CaCl2+H2O CH O 则该工艺的原子利用率: 44?100%,而在“绿色化学工艺”中,理想状态原子利用率 44?71?18为100%,试问上述制H2O2的方法,可否称为理想的状态的“绿色工业”。 【分析】（1）根据分了A的不饱和度Ω=11号硫原子数为16,可计算其分子式为 C16H12O2; OOH C2H5CH5+H2O2(2)方程式应为: + O 2 2 OH O(3) 上述制H2O2的方法是“绿色工业”，从反应方程式H2+O2=H2O2可知，原子利用率为100%，无任何废料产生。 28 t :::: 三、智能显示 心中有数 1．烃类物质的基本物理、化学性质其制备方法等。 2．烃的衍生物的种类主典型物理化学性质及特征的制备方法。 3．一些基本的有机概念：如官能团，同系物，同分异构体等。 4．糖类、蛋白质的分类，代表物及性质。 5．不饱和度的应用，计算分子式，由分子式推出物质的结构等。 6．计算及推断中的一些技巧及规律。 动脑动手 【例24】A、B、C是大家熟悉的与生命活动密切相关的三种化合物质，它们所含元素不超过三种，并有下列转化关系： 单质甲 化合物A+化合物B 化合物B 一定条件下 化合物C 化合物D 其中化合物D也是日常生活中常见的物质，在一定条件下可与单质甲进一步发生如下变化： 化合物 D +3 单质甲 3 化合物 A +2 化合物 B 回答下列有关问 题： （1）在A、B、C、D四种化合物中，所含元素相同的是（物质的名称） 。 （2）常温下A和B是通过什么途径转化为C的？ 。 （3）目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生了不良影响，发生这种变化的主要原因是 。 （4）化合物D另有一种同分异构体，这种同分异构体的结构简式是 。 【分析】本题属于有机化学、环境化学、生物化学等学科的综合题目。如果能认真阅读题目和所问问题，联系化学和环保、生物知识，可以找到一些突破口。 一是“A、B、C是与生命运动密切相关的化合物”像水、糖类、油脂、蛋白质等，人呼吸时吸进氧气，呼出二氧化碳，所以二氧化碳也是与生命运动相关的化合物。 二是“B在自然界中的含量呈上升趋势，对环境产生不良影响”，可联系大家熟知的二氧化碳在空气中含量上升，会产生“温室效应”，这句话表面来看是提问，实际上是提示。 三是“化合物D另有一种同分异构体”，从而想到D是一种有机化合物，结合化合物D +3单质甲 3化合物A+2化合物B，可知这是有机物与氧气反应生成H2O及CO2。 答案：（1）C：葡萄糖，D：乙醇；（2）通化光合作用；（3）温室效应，主要原因为燃料燃烧，森林破坏，人口膨胀等；（4）甲醚CH3—O—CH3 【例25】现有10种α—氨基酸，能构成有三个不同氨基酸单元的三肽多少种？能构成只有二种不同氨基酸单元的三肽多少种？ 【分析】此类题目可用数学归纳法来解。可将10种α—氨基酸抽象为10个字母，a、b、c??， 29 t :::: 则三肽的总数为P310=10×9×8=720(种).若含有两种不同氨基酸,可形成的组合形式6种:aab,aba,baa,bba,bab,abb,则所有的形式之和为6·C210=6×10×9× 1=270(种)用数学方法2解化学题,关键在于模型的转化. 【例26】在1.01×105Pa,482K条件下,正癸醛以及分子中碳原子数比它少的醛均为气态(在以下变化中最初和最终均维持上述温度和压强).A、B、C三种饱和一元醛分子中碳原子数依次增加相同的个数，取等体积的三种醛（气），分别跟28mL O2（过量）混合，点燃，充分反应后，发现A醛和O2反应前后体积不变；B醛和O2反应前后体积增加3mL,C醛和O2反应后总体积为反应前的1.2倍。试求：（1）A的结构式；（2）所取醛的体积及B的结构简式和C的分子式。 【分析】(1)设醛A分子式为CnH2nO,有 (3n?1)O2?nCO2?nH2O 2(3n?1) 1 n n 2(3n?1)?2n ∴1?2 OCnH2nO? 则n=1,A为甲醛H C H (2)由C燃烧后体积大于B燃烧后体积,可知C中含碳比B中含碳要多,设B与C的化学式分别为: Cx+1H2x+2O,C2x+1H4x+2O (3x?2)O2?(x?1)CO2?(x?1)H2O △V 23x?2x 1 (x+1) (x+1) 22对于Cx+1H2x+2O+ a 3 1:x?a:3 得:xa=6??（1） 2C醛： +(2x+1)H O C（1+2x）H（2+4x）O+（3x+1）O2 (2x+1)CO 2 2 △V 1 3x+1 2(1+2x) x a a(3x+1) 2a(1+2x) ax 反应后总体积为(a+28+ax) 则 (a?28?ax)?1.2 即xa-0.2a=5.6??（1） a?28联立（1）（2）可得a=2,x=3 则B 为C4H8为CH3CH2CH2CHO或CH 3CHCHO CH3C分子式为C7H14O，所取各种醛的体积为2ml 【例27】原子核磁共振谱(PMR)是研究有机结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中, 30 t