高中化学 第一章 认识有机化合物 重难点九 有机物实验式和分

1、重难点九 有机物实验式和分子式的确定【要点解读】1)实验式的确定：通过燃烧法测定水和二氧化碳的质量比，从而测出碳、氢、氧三种元素在该有机物的最简比2)分子式的确定(1)直接法如果给出一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比(或百分比)，可直接求算出 1mol气体中各元素原子的物质的量，推出分子式密度(或相对密度)-摩尔质量-1mol气体中各元素原子各多少摩-分子式(2)最简式法根据分子式为最简式的整数倍，因此利用相对分子质量(可用质谱法测定)及求得的最简式可确定其分子式如烃的最简式的求法为：C：H=a：最简式为CaHb，则分子式为(CaHb)n，n=M/(12a+b)(M为烃的相对分子质

2、量，12a+b为最简式的式量)(3)商余法用烃的相对分子质量除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：CxHy，可用相对分子质量M除以12，看商和余数(4)化学方程式法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+y/4 )O2 xCO2+y/2H2O CxHyOz+(x+y/4+z/2)O2 xCO2+

3、 y/2H2O【重难点指数】 【重难点考向一】 燃烧法计算分子式【例1】(双选)2.3g某有机物A完全燃烧只生成CO2和水蒸气，生成的气体若通过盛有浓硫酸的洗气瓶后，洗气瓶增重2.7g，若通过装有碱大石灰的干燥管，干燥管增重7.1g有机物的分子为()AC4H12O2 BC3H8O CC2H6O DC2H4 【重难点点睛】考查有机物分子式的确定以及有机物结构的推导，生成的气体依次通过盛有浓硫酸的洗气瓶和盛有碱石灰的干燥管，浓硫酸吸收水，根据质量可知烃中H元素的质量，盛有碱石灰的干燥管吸收二氧化碳和水，根据质量可知有机物中C元素的质量，再根据质量守恒计算出2.3g该有机物分子中含有的氧元素的质量，

4、最后根据物质的量计算出其分子最简式结合选项即可解答。【重难点考向二】 混合气体的成分判断【例2】有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下，其密度为1.16g/L，则关于此混合物组成的说法正确的是()A一定是甲烷与乙烷的混合物 B可能是甲烷与丙烷的混合物 C一定含有乙烷 D可能是甲烷与己烷的混合物 【答案】B【解析】该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L22.4L/mol=26g/mol，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，甲烷的相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以混合物中一定有甲烷；A乙烷的相对分子质量为30，可能含有乙烷，也可能不含有乙烷，故A错误；B

5、丙烷的相对分子质量为44，可能含有丙烷，也可能不含有丙烷，故B正确；C乙烷的相对分子质量为30，可能含有乙烷，也可能不含有乙烷，故C错误；D己烷标准状况下为液态，故D错误，故选B。【名师点睛】考查混合物计算、有机物分子式的确定等，注意利用平均相对分子质量解答，该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L22.4L/mol=26g/mol，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，甲烷的相对分子质量为16，其他烷烃相对分子质量都大于26，所以混合物中一定有甲烷，结合标准状况下为气态烃判断。【重难点考向三】 完全燃烧消耗氧气的量【例3】下列物质完全燃烧，生成的CO2的物质的量与消耗O2

6、的物质的量相等的是()ACH4 BC2H4 CC2H6O DC6H12O6 【答案】D【名师点睛】考查有机物燃烧耗氧量问题，注意根据烃的燃烧通式解答；有机物完全燃烧消耗的氧气的多少不但与C、H原子数的多少有关，还与分子中氧原子数目有关，并且当有机物分子组成为Cn(H2O)m时，耗O2的物质的量与生成的CO2的物质的量相等，设有机物通式为CxHy，则1mol有机物完全燃烧，耗氧量为(x+y/4-z/2)mol，据此计算判断。【重难点考向四】最简式确定【例4】靛青是一种染料，利用元素分析仪分析其样品，发现它只含碳、氢、氧、氮四种元素，四种元素的质量分数分别如下：碳为73.3%、氢为3.8%、氮为1

7、0.7%、氧为12.2%则靛青的最简式为()AC8H5NO BC2H2NO CC4H6NO DC7H8NO 【答案】A【解析】有该物质中各原子个数比=N(C)：N(H)：N(N)：N(O)=6.11：3.8：0.76：0.76=8：5：1：1，实验式为C8H5NO，故选A。【趁热打铁】1(双选)分别燃烧下列各组物质中的两种有机化合物，所得CO2和H2O的物质的量之比相同的有()A乙烯、丁二烯 B乙醇、乙醚(C2H5-O-C2H5) C苯、苯酚 D醋酸、葡萄糖 【答案】CD【名师点睛】考查有机物分子式确定的题目，所得CO2和H2O的物质的量之比相同，说明有机物中碳和氢原子个数之比相同。2某有机物

8、CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，则其化学式中x、m、n的关系不可能的是()Am2x+2 Bm=2x+2 Cx：m：n=1：2：1 Dm：n=2：1 【答案】A【解析】某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，说明有机物耗氧量取决于分子中的C原子数，则分子式应满足Cx(H2O)y，即m：n=2：1，由C原子的成键规律可知，饱和烷烃中N(H)=2N(C)+2，则该有机物中应满足m2x+2，故选A。【名师点睛】考查有机物分子式的确定，注意有机物燃烧的规律，把握有机物的成键特点，某有机物CxHmOn完全燃烧时需要氧气的物质的量是该有机物的x倍，有机物分

9、子式应满足Cx(H2O)y，即m：n=2：1，其中m2x+2。3由C、H、O三种元素组成的化合物8.8g，完全燃烧后得到CO222.0g，H2O10.8g，该化合物的实验式是()AC5H6O BC5H12O CC5H12O2 DC5H10O 【答案】B【解析】根据质量守恒定律得：化合物中所含C元素质量为：22.0g12/44=6g，化合物中所含H元素质量为：10.8g2/18=1.2g，化合物中所含O元素质量为：8.80g-6g-1.2g=1.6g，n(C)：n(H)：n(O)=6/12：1.2/1：1.6/16=5：12：1，所以化合物的实验式(最简式)是C5H12O，故选B。【名师点睛】根

10、据质量守恒可知，生成22.0mg的二氧化碳中C元素质量即为化合物中所含C元素质量、生成10.8mg的水中H元素质量即为化合物中所含H元素质量，化合物与C、H两种元素质量和的差为氧元素的质量，然后求出各自的物质的量，由碳、氢、氧元素的物质的量之比可推测实验式(最简式)。4有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，下列关于A和B的叙述中正确的是()AA和B不可能是同系物 BA和B一定是同分异构体 CA和B最简式一定相同 D等物质的量的A和B完全燃烧生成等质量的CO2 【答案】D【名师点睛】考查有机物分子组成规律的判断，A、B两种有机物，它们含碳质量分数相同，则等质量时一定含有相同质量的C元素，但不能确定二者含有元素的种类是否相同，可能为烃或烃的衍生物，则不能确定是否为同系物、同分异构体，也不能确定最简式是否相同。5某烃中碳和氢的质量比是24：5，该烃在标准