的物质的量→求分子式。(标况下M=dg/cm3×103·22.4L/mol) (3)化学方程式法 利用化学方程式求分子式。 (4)燃烧通式法 利用通式和相对分子质量求分子式。
由于x、y、z相对独立,借助通式进行计算,解出x、y、z,最后求出分子式。
[例1] 3.26g样品燃烧后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,实验测得其相对分子质量为60,求该样品的实验式和分子式。 (1)求各元素的质量分数
(2)求样品分子中各元素原子的数目(N)之比 (3)求分子式
通过实验测得其相对分子质量为60,这个样品的分子式=(实验式)n。
[例2] 实验测得某烃A中含碳85.7%,含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。 解:(1)求该化合物的摩尔质量
(2)求1mol该物质中碳和氢原子的物质的量
[例3] 6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应,让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜,氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子。
[例4] 有机物A是烃的含氧衍生物,在同温同压下,A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2。1.38gA完全燃烧后,若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会增加3.06g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g;取4.6gA与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L;A不与纯碱反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。 说明:由上述几种计算方法,可得出确定有机物分子式的基本途径:
【练习】
⒈某烃0.1mol,在氧气中完全燃烧,生成13.2g CO2、7.2gH2O,则该烃的分子式为 。 ⒉已知某烃A含碳85.7%,含氢14.3%,该烃对氮气的相对密度为2,求该烃的分子式。 ⒊125℃时,1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为10L(相同条件下),则该烃可能是
A. CH4
B. C2H4
C. C2H2
D.C6H6
⒋一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10g,混合气密度是相同状况下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了8.4g,组成该混合气体的可能是
A. 乙烯和乙烷
B. 乙烷和丙烯
C. 甲烷和乙烯
D. 丙稀和丙烷
⒌室温下,一气态烃与过量氧气混合完全燃烧,恢复到室温,使燃烧产物通过浓硫酸,体积比反应前减少50mL,再通过NaOH溶液,体积又减少了40mL,原烃的分子式是
A. CH4
B. C2H4
C. C2H6
D.C3H8
⒍A、B两种烃通常状况下均为气态,它们在同状况下的密度之比为1∶3.5。若A完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2,试通过计算求出A、B的分子式。
⒎使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,可得CO2 3.52 g,H2O 1.92 g,则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为
A.1∶2
B.1∶1
C.2∶3
D.3∶4
⒏两种气态烃的混合气共1mol,在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O。关于该混合气的说法合理的是
A.一定含甲烷,不含乙烷
B.一定含乙烷,不含甲烷 D.一定含甲烷,但不含乙烯
C.一定是甲烷和乙烯的混合物
9.25℃某气态烃与O2混合充入密闭容器中,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,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为
A. C2H4
B. C2H2
C. C3H6
D. C3H8
10.某烃7.2g进行氯代反应完全转化为一氯化物时,放出的气体通入500mL0.2mol/L的烧碱溶液中,恰好完全反应,此烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,试求该烃的分子式。
11.常温下某气态烷烃10mL与过量O285mL充分混合,点燃后生成液态水,在相同条件下测得气体体积变为70mL,求烃的分子式。
12.由两种气态烃组成的混合烃20mL,跟过量O2完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了30mL,然后通过碱石灰又减少40mL。这种混合气的组成可能有几种?
《有机物分子式的确定》参考答案
[例1] 3.26g样品燃烧后,得到4.74gCO2和1.92gH2O,实验测得其相对分子质量为60,求
该样品的实验式和分子式。 解:(1)求各元素的质量分数 样品 CO2 H2O 3.26g 4.74g 1.92g
(2)求样品分子中各元素原子的数目(N)之比
这个样品的实验式为CH2O。 (3)求分子式
通过实验测得其相对分子质量为60,这个样品的分子式=(实验式)n。
故这个样品的分子式为C2H4O2。
答:这个样品的实验式为CH2O,分子式为C2H4O2。
[例2] 实验测得某烃A中含碳85.7%,含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。 解:
(1)求该化合物的摩尔质量 根据
得
(2)求1mol该物质中碳和氢原子的物质的量
即1mol该化合物中含2molC原子和4molH原子,故分子式为C2H4。
[例3] 6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应,让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜,氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子。 解:设与CuO反应的氢气的物质的量为x
而这种一元醇反应后生成的氢气的物质的量为 饱和一元醇的通式为
。
,该一元醇的摩尔质量为M(A)。
该一元醇的相对分子质量是60。根据这一元醇的通式,有下列等式:
则饱和一元醇的分子式是C2H6O。
[例4] 有机物A是烃的含氧衍生物,在同温同压下,A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2。1.38gA完全燃烧后,若将燃烧的产物通过碱石灰,碱石灰的质量会增加3.06g;若将燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸的质量会增加1.08g;取4.6gA与足量的金属钠反应,生成的气体在标准状况下的体积为1.68L;A不与纯碱反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。 解:燃烧产物通过碱石灰时,CO2气体和水蒸气吸收,被吸收的质量为3.06g;若通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,被吸收的质量为1.08g。故CO2和水蒸气被吸收的物质的量分别为:
列方程解之得x=3 y=8
由题意知A与金属钠反应,不与Na2CO3反应,可知A含羟基不含羧基(—COOH)。
4.6gA所含物质的量为
4.6gA中取代的H的物质的量为 。
即1molA取代H的物质的量为3mol,可见1个A分子中含有3个羟基,故A为丙三醇,
结构简式为: 【练习】
⒈解析:烃完全燃烧产物为CO2、H2O,CO2中的C、H2O中的H全部来自于烃。13.2g .CO2物质的量为
13.2g7.2g7.2gH2O物质的量为 则0.1mol?0.3mol,?0.4mol,
44g/mol18g/mol该烃中分子含C:0.3mol,含H:0.4mol×2=0.8mol(CO2~C、H2O~2H),所以1mol该烃分子中含C3mol、含H8mol。答案:C3H8。
⒉解析:n(C):n(H)?85.7.3%:?1:2,即最简式为CH2、化学式为(CH2)n,121Mr(A)56??4,故分子
Mr(CH2)14该烃的相对分子质量:Mr(A)=Mr(N2)×2=28×2=56,n?式为C4H8。
⒊解析:任意烃与一定量氧气充分燃烧的化学方程式:
yy点燃CxHy + (x + )O2???? xCO2 + H2O
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