有机物分子式的确定学生用.docx

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有机物分子式的确定学生用

有机化合物分子式的确定

分子式确定的能力基础——不饱和度（Ω的求算及应用

1.含义:

完全由碳氢两种元素形成的分子,若分子内全部是单键结合,并且没有环状结构存在,这种烃为烷烃,

通式为CnH2n+2,我们说这种烃不饱和度（Ω为零。

当分子中有一个双键或有一个碳环存在时,在原分子的基础上减去2个氢原子,这称为分子中有一个不饱和度。

同理,依次增加不饱和度。

2.意义:

有了不饱和度,看到一个烃分子的结构,仅知道其中碳原子或氢原子就可以很迅速地求出另外一种原子;

更重要的是,仅知道某分子的分子式,可先求不饱和度,从而反推其分子结构的可能性是一个极有力的推断工具。

3.求算方法:

①对于烃:

CxHyΩ=2

22yx-+②对于卤代烃:

CxHyXz可以等效于CxHy+zΩ=

2（22zyx+-+③烃的含氧衍生物:

CxHyOz,氧原子为二价基团,可认为其在分子中的存在形式为C—O—C,其对不饱和度没有贡献。

Ω=2

22yx-+。

若分子中存在“C=O”结构时,在求算不饱和度时,可不考虑该原子,在落实不饱和度时,必须考虑进去。

4.空间结构中不饱和度的数目确定:

一些空间结构的不饱和度在数环状结构时容易重复计算,不适宜采用算不饱和度的方法。

练习:

⑴写出下列几种官能团的不饱和度

\/C=C/\\/C=O-C≡C--C≡N

⑵分子式为C6H5NO2的不饱和度为

[智能整合]1、有机物化学式的确定步骤可按如下路线进行:

2、其中涉及以下方法:

基本方法、物质的量比法（又称摩尔比法、燃烧规律法、商余法、平均分子式法、设“1”讨论法、分子组成通式法、等效转换法、官能团法、残基分析法、不饱和度法以及综合分析法等

3、在有机信息题中,有一种是“给方法”的信息迁移。

“给一种方法”是信息迁移题的走向,1994年高考科研测试题中出现,此方法又一次在1996年全国高考题计算题中运用,近年一直为人们所重视,该方法不仅适用于有机物分子式的计算,也适用于无机化合物化学式的确定。

解这类题,考生必须认真领会题中所给信息中的思想方法,理解这些方法对考生来说并不是很容易,它要求考生有较强的思维能力和逻辑推理能力,因此考生在平时练习中要多从思想方法上考虑,努力提高思维能力,认识题目的“神似”。

[典型例题1]（、一定状况下,8gA和17gB的混合物气体体积为672mL。

相同状况下,4g和14gB的混合物气体体积为448mL,A、B可能是下列各组合中的

A.乙烯和乙炔

B.乙炔和苯C.甲烷和甲醇D.环己烷和1-丁烯

[典型例题2]（2000江苏预赛碳碳双键与臭氧反应,接着再用Zn+H2O还原可得到羰基化合物:

某液态有机化合物A,其蒸气对氢气的相对密度为53.66;A经元素分析得知含碳88.82%,含氢11.18%。

2.164克A

与6.392克溴（溶在CCl

4中能完全反应生成化合物B。

1molA经臭气氧化再还原水解得

1mol和

1mol。

（1写出化合物A和B的各一种可能的结构简式（用键线式表示。

（2写出有关反应方程式及必要的计算过程。

[典型例题3]（2004南通二模由A、B两种物质组成的混合气体,其平均相对分子质量随A的物质的量分数变化关系如右图所示。

（1A的相对分子质量为。

（2若测得混合气体中仅含两种元素,A、B都

是无机物时,化学式分别为、,

A、B都是有机物时,化学式分别为、

。

（3某混合气由A、B等体积混合而成,将其与适量氧气混

合,引燃后反应物均无剩余,将产物依次通过足量浓H2SO4（减少的体积恰好等于消耗氧气的体积、足量碱石灰（体积减半,又知通过浓H2SO4与通过碱石灰所减少的气体体积之比为5∶2。

气体体积均在105℃和1.01×105Pa条件下测定的,据此确定混合气体的组成。

[典型例题4]（2002年春季高考（1由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的共价化合

物,H的原子数目最多

..为个,试写出其中一例的结构简式。

（2若某共价化合物分子只含有C、N、H三种元素,且以n（C和n（N分别表示C和N的原子数目,则H原子数

目最多

..等于。

（3若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素,且以n（C,n（N和n（O分别表示C、N和O的原子数

目,则H原子数目最多

..等于。

[典型例题5]（2004南通四县联考有机物的结构式中,四价的碳原子以一个、两个、三个或四个单键分别连接

一、二、三或四个其它碳原子时,被分别称为伯、仲、叔或季碳原子。

若其数目分别a、b、c、d用表示:

（1对烷烃（除甲烷外,下列说法正确的是

A.a的数目与b的数目的大小无关

B.c增加1,a就会增加3

C.d增加1,a就会增加2

D.b增加1,a就会增加2

（2若某烷烃分子中,b=c=d=1则满足此条件的该分子的结构可能有种,写出其中一种的名称。

（3只用8个叔碳原子,其余的为氢原子建造一个不含烯、炔键的烃的结构简式。

6、毒品一直影响社会安定。

吗啡与海洛因都是被严格查禁的毒品,已知吗啡的分子式是C17H19NO3,

海洛因是吗啡

的二乙酸酯,则海洛因的分子式是

A.C21H23NO3

B.C21H22NO5

C.C21H23NO5

D.C21H27NO7

9、两种有机物以一定比例混合,一定条件下在aLO2（足量中燃烧,充分反应后恢复到原状态,再通过足量Na2O2层,得到气体仍是aL,下列混合有机物中可能符合此条件的是

A.CH4C2H4

B.CH3OHCH3COOH

C.C2H6HCHO

D.HCOOHCH3COOCH3

10、A是一种只含碳、氢、氧三种元素的有机物,含碳72.0%,在稀酸中加热可得到B和C;C的分子量为60,可与NaHCO3溶液反应放出CO2;B的分子量为108,可使灼热的氧化铜变红。

请回答:

（1A的分子式是,其结构简式是。

（2C和NaHCO3溶液反应的离子方程式是。

（3B与灼热的氧化铜反应的化学方程式是。

13A、B、C三种有机物,其相对分子质量都小于150,已知B完全燃烧时所消耗的O2和生成的CO2的物质的量相等,C中碳、氢元素总的质量分数为48.39%。

在热的稀硫酸溶液中,1molA水解能生成2molB和1molC。

B不能发生银镜反应,但能与NaHCO3溶液反应放出CO2。

（1B的分子组成中氢氧原子个数比为;

（2C分子中含有的氧原子个数为;

（3有机物A的结构简式为;

（4写出有机物A水解生成B和C的化学方程式。

知识点一:

有机化合物分子式的确定。

例1某气态有机物X含C、H、O三种元素,已知下列条件,现欲确定X的分子式,所需最少条件是（

①X中含碳质量分数②X中含氢质量分数③X在标准状况下的体积④X对H2的相对密度⑤X的质量

A.①②

B.①②④

C.①②⑤

D.③④⑤

例2由一种气态烷烃与一种气态单烯烃组成的混合气体,它对氦气的相对密度为6.0,将1.0体积此混合气体与4.0体积氧气混合后,装入密闭容器内,用电火花引燃,使之充分燃烧,若反应前后温度均保持120℃,测得容器内压强比反应前增加了4.0﹪,求混合气体中烷烃和烯烃的分子式及各自的体积分数。

知识点二:

有机物结构式的确定

例3⑴具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使溴的四氯化碳溶液褪色,1molA和1molNaHCO3能完全反应,则A的结构简式是,写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式。

⑵化合物B含有C、H、O三种元素,相对分子质量为60,其中碳的质量分数为60﹪,氢的质量分数为13.3﹪,B在Cu的催化作用下被O2氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式为

⑶D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应的反应化学方程式是

夯实双基

1.分子式为CxHyO2的有机物1mol在O2中完全燃烧后生成CO2与水蒸气体积相同（同温同压,并消耗O23.5mol,则（

A.x=1y=2

B.x=2y=4

C.x=3y=6

D.x=4y=8

3.现有乙烯和乙醇的混合气体VL,当其完全燃烧时,所需O2的体积是（

A.0.5VL

B.VL

C.2VL

D.3VL

5.一定量乙醇在O2不足的情况下燃烧,得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6g,若其中水的质量为10.8g,则CO的质量为（

A.1.4g

B.2.2g

C.4.4g

D.在2.2g~4.4g之间

7.在9.42g某饱和一氯代烃里,加入过量的烧碱溶液,加热到沸腾,充分反应后加入足量的AgNO3溶液和稀硝酸产生沉淀,经过滤、洗涤、烘干后,沉淀的质量为17.22g,则一氯代烃的分子式是（

A.C2H5Cl

B.C3H7Cl

C.C4H9Cl

D.CH3Cl

8.可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是（

乙酰水杨酸丁香酚肉桂酸

①银氨溶液②溴的四氯化碳溶液③氯化铁溶液④氢氧化钠溶液

A②与③

B③与④

C①与④

D①与②

9.L–多巴是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下:

这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。

下列关于L–多巴酸碱性的叙述正确的是（

A既没有酸性,又没有碱性

B既具有酸性,又具有碱性

C只有酸性,没有碱性

D只有碱性,没有酸性

10.某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。

同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X可能是（

A.乙酸丙酯

B.甲酸乙酯

C.乙酸甲酯

D.乙酸乙酯

11.将某饱和醇1mol分成两等份,其中一份充分燃烧后生成1.5molCO2,另一份与足量金属钠反应生成5.6L氢气（标准状况,经光谱测定这种醇的分子结构中除含有羟基外还含有两种不同的氢原子,则这种醇的结构简式为（

A.CH3CHOHCH3

B.HOCH2CHOHCH3

C.CH3CH2CH2OH

D.CH3CH2OH

12.在标准状况下,100ml某气态烃质量为0.25g,该烃在一定条件下能与HBr加成,所得产物只有一种,则其结构简式为（

A.CH3-CH=CH2

B.CH2=CH-CH2-CH3

C.CH3-CH=CH-CH3

D.CH2=C（CH32

13.某气态烃0.5mol能与1molHCl完全加成,加成后产物分子上的氢原子可被3molCl2取代,则此气态烃可能是（

A.HC≡CH

B.CH2=CH2

C.HC≡C-CH3

D.CH2=C（CH32

14.巴豆酸的结构简式为CH3CH=CHCOOH,现有①氯化氢②溴水③纯碱溶液④2-丁醇⑤酸性KMnO4溶液。

在一定条件下,能与巴豆酸反应的物质组合是（

A.只有②④⑤

B.只有①③⑤

C.只有①②③④

D.①②③④⑤

15.碳原子数为4的链状有机物分子中含有一个羰基和一个羟基,此有机物既能发生银镜反应,又能发生酯化反应,但不能与Na2CO3溶液反应,此有机物的结构可能有种（不含其它官能团

A.2种B.3种C.4种D.5种

16.对有机物的叙述不正确的是（A.常温下与Na2CO3溶液反应放出CO2

B.能发生碱性水解,1mol该有机物能消耗8molNaOH

C.与稀硫酸共热,生成两种有机物

D该有机物的化学式为C13H10O8

17.4.6g某有机物完全燃烧,得到8.8gCO2和5.4gH2O,此有机物的蒸气对氢气的相对密度为23,该有机物与金属钠反应放出氢气,则其结构简式为

能力提高

1.某有机物甲经氧化得乙（C2H3O2Cl,而甲经水解可得丙,1mol丙和2mol乙反应得一种含氯的酯（C6H8O4Cl2。

由此推断甲的结构简式是（A.CH2CH2OHB.H-C-O-CH2-ClC.Cl-CH2-CHOD.HO-CH2-CH2-OH

OHOHOHOHO—C

—―OHOH‖OCl

O‖

2.将一定量的有机化合物充分燃烧后产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得20g沉淀,滤液质量比原石灰水减少5.8g。

该有机物可能是（

A.乙烯

B.乙二醇

C.乙醇

D.甲酸甲酯4.据测定,指示剂酚酞的结构简式为:

⑴酚酞的分子式为。

⑵1mol酚酞与氢气完全加成时最多消耗molH2。

⑶1mol酚酞若与NaOH溶液共热,最多可消耗NaOHmol,反应的化学方程式为。

5.某甜味剂A的甜度是蔗糖的200倍,由于它热值低、口感好、副作用小,已在许多国家广泛使用。

A的结构简式为:

已知:

①在一定条件下,羧酸酯或羧酸与含-NH2的化合物反应可生成酰胺,如:

②酯比酰胺容易水解。

请填写下列空白:

⑴在稀酸条件下加热,化合物A首先生成的水解产物是:

和

⑵在较浓酸和长时间加热条件下,化合物A可以水解生成、和

⑶化合物A分子内的官能团之间也可以发生反应,再生成一个酰胺键,产物是甲醇和（填写结构简式,该分子中除苯环以外,还含有一个6原子组成的环

7.2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制剂。

苯丙醇胺（英文缩写为PPA结构简式如下:

其中φ代表苯基。

苯丙醇胺是一种一取代苯,取代基是:

（1PPA的分子式是:

_______________________。

（2它的取代基中有两个官能团,名称是_________基和________基（请填写汉字。

（3将φ-、H2N-、HO-在碳链上的位置作变换,可以写出多种同分异构体,其中5种的结构简式是:

请写出另外4种同分异构体的结构简式（不要写出-OH和-NH2连在同一个碳原子上的异构体;写出多于4种的要扣分:

______________、______________、______________、______________。

8.有机物A（C6H8O4为食品包装纸的常用防腐剂。

A可以使溴水褪色。

A难溶于水,但在酸性条件下可发生水C=O

—OHHO–O

解反应，得到B（C4H4O4）和甲醇。

通常状况下B为无色晶体，能与氢氧化钠溶液发生反应。

（1）A可以发生的反应有（选填序号）。

①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应

（2）B分子所含官能团的名称是、。

（3）分子中没有支链，B其结构简式是，的具有相同官能团的同分异B构体的结构简式是。

（4）由B制取A的化学方程式是。

高考聚焦高考聚焦1．（2003，全国）根据图示填空

（1）化合物A含有的官能团是。

（2）1molA与2moH2反应生成1moE，其反应方程式是。

（3）与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是。

（4）B在酸性条件下与Br2反应得到D，D的结构简式是。

（5）F的结构简式是。

由E生成F的反应类型是。

2．（2004，江苏）含有氨基（-NH2）的化合物通常能够与盐酸反应，生成盐酸盐。

如：

R—NH2+HCl→R—NH2·HCl（R代表烷基、苯基等）现有两种化合物A和B，它们互为同分异构体。

已知：

①它们都是对位二取代苯；它们的相对分子质量都是137；②A既能被NaOH溶液中和，又可以跟盐酸成盐，但不能与FeCl3溶液发生显色反应；B既不能被NaOH溶液中和，又不能跟盐酸成盐。

③它们的组成元素只可能是C、H、O、N、Cl中的几种。

按要求填空：

。

⑴A和B的分子式是⑵A的结构简式是；B的结构简式是。

3．（2004,全国某有机化合物A的结构简式如下：

OHO－CH――CH――CH2――││╲╲│CH－O－C－CH－NH││╱╱│CH2――CH――CH2――CH2OH⑴A的分子式是。

，⑵A在NaOH水溶液中加热反应得到B和C，C是芳香化合物。

B和C的结构简式是B：

C：

。

该反应属于反应。

⑶室温下，C用稀盐酸酸化得到E，E的结构简式是。

⑷在下列物质中，不能与E发生化学反应的是（填写序号。

①浓H2SO4和浓HNO3的混合液②CH3CH2OH（酸催化③CH3CH2CH2CH3④Na⑤CH3COOH（酸催化⑸写出同时符合下列两项要求的E的所有同分异构体的结构简式。

O①化合物是1，3，5-三取代苯‖②苯环上的三个取代基分别为甲基、羟基和含有－C－O－结构的基团6