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1、高中化学有机物分子式的确定方法例谈确定有机物的分子式是历年高考热点之一，经常在选择 题、填空题中出现，常见的方法有：一、直接求算法直接计算出 1mol 气体中各元素原子的物质的量，推出分子 式。步骤为：密度(或相对密度)摩尔质量1mol 气体中各 元素的原子个数分子式。例 1.0.1L 某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成 0.1LCO2 和 0.2L 水蒸气且标准状况下其密度为 0.717g/L, 该 烃的分子式是：()A.CH4B.C2H4C.C2H2D.C3H6解析:由 M=0.717g/L*22.4L/mol=16g/mol, 可求 N(C)=0.1L/0.1L=1,N(H)=0.2
2、L*2/0.1L=4, 即 1mol 该烃中含 1molC,1molH,则其分子式为 CH4,二、最简式法通过有机物中各元素的质量分数或物质的量，确定有机物的 最简式(即各原子最简整数比 )，再由烃的相对分子质量来确 定分子式。烃的最简式的求法为： N(C):N(H)=(碳的质量分数/12):(氢的 质量分数/1)=a:b(最简整数比)。例 1.某气态烃含碳 85.7% ，氢 14.3%。标准状况下，它的密 度是 1.875g/L ，则此烃的化学式是 _。第1页/共5页解析：由M=1.875g/L*22.4L/mol=42g/mol,N(C):N(H)=(85.7%/12):(14.3 %/1
3、)=1:2,最简式为 CH2，该烃的化学式可设为 (CH2)n ，最简 式式量为 14，相对分子质量为 42，n=3,此烃为 C3H6 。 练习：某烃完全燃烧后生成 8.8gCO2 和 4.5g 水。已知该烃的 蒸气对氢气的相对密度为 29，则该烃的分子式为_ 。 答案：C4H10注意:某些特殊组成的最简式,可直接确定其分子式。如最简 式为 CH4 的烃中，氢原子数为四 ,已经饱和，其最简式就是 分子式。三、通式法若已知烃的种类可直接设，烷烃设为 CnH2n+2,烯烃设为 CnH2n, 炔烃设为 CnH2n-2, 苯及苯的同系物设为 CnH2n-6; 若 为不确定分子则设为 CxHy.例 1.
4、若 1mol 某气态烃 CxHy 完全燃烧，需用 3molO2，则() A.x=2,y=2B.x=2,y=4C.x=3,y=6D.x=3,y=8解析：由烃的燃烧方程式 CxHy+( x+y/4)O2xCO2+y/2H2O ， 依题意 x+y/4=3 ，y=12-4x ，代入验证，符合选项为 x=2,y=4， 选 B。四、商余法方法一：用烃的相对分子质量除以 14，看商数和余数。其中 商数 A 为烃分子中碳原子的个数第2页/共5页方法二：若烃的类别不确定，可用相对分子质量 M除以 12，看商数和余数。例 1.某有机物 A 的相对分子质量为 128 ，若 A 是烃，则它的 分子式可能是_ 。解析：
5、用方法二做，128/12=108，则分子式为 C10H8 ， 但也可能 10 个 12 中的一个 12 为 12 个氢，则分子式为 C9H20 。因此，可能的分子式为 C10H8 或 C9H20。五、平均值法当烃为混合物时,一般是设平均分子式 ,结合反应方程式及其 他条件求出平均组成,利用平均值的含义确定混合烃可能的 分子式.例 1.20mL 两气态烃组成的混合物，跟足量 O2 混合后完全燃 烧，当产物通过浓 H2SO4 体积减少 30mL，然后通过碱石灰 体积减少 40mL(气体体积均在同温同压下测得 )，问：这种混 合物的组成可能有几种 ?解析：N(C)=0.04L/0.02L=2,N(H
6、)=0.03L*2/0.02L=3, 即该烃分 子式为 C2H3。此烃中必含 C2H2 ，其组成可能为 C2H2 和 C2H4 或 C2H2 和 C2H6 。另外，有时也利用平均相对分子质量来确定其可能的组成， 此时，采用十字交叉法计算较为简捷。若两混合气态烃，平 均相对分子质量小于或等于 26，则该烃中必含有甲烷。 练习：两种气态烃的混合物，在标准状况下其密度是 1.16g/L，第3页/共5页则关于此混合物的组成说法正确的是 ()A. 一定有甲烷B. 一定有乙烷组成C. 可能是甲烷和戊烷的混合物D. 可能是乙烷和丙烷的混合物答案：A.六、差量法利用燃烧的化学方程式，通过反应前后气体体积的变化
7、确定 分子式。例 1.室温时，20mL 某气态烃与过量氧气混合，完全燃烧后 的产物通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积减少了 50mL ， 剩余气体再通过苛性钠溶液，体积减少了 40mL 。则该气态 烃的分子式。解析：设气态烃分子式为 CxHyCxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O体积差1x+y/4x1+y/420mL40mL50mL求得 x=2,y=6，其分子式为 C2H6 。练习：120 时，1 体积某烃和 4 体积 O2 混合，完全燃烧后， 恢复到原来的温度和压强，体积不变，则该烃所含的碳原子 数不可能是()A.1B.2C.3D.4第4页/共5页答案:D注意，温度在 100以上时，气态混合烃与足量的氧气充分 燃烧后;若总体积保持不变，则原混合烃中的氢原子平均数为 4;若总体积增大，则原混合烃中的氢原子平均数大于 4;若总 体积减小，则原混合烃中的氢原子平均数小于 4，必含有 C2H2。烃类燃烧前后气体总体积的变化与分子中的碳原子数 无关，主要取决于烃分子中的氢原子数及水的状态。 小结：对于确定烃分子式的题目，要注意分析题目所给条件， 再选择适当的方法。第5页/共5页