有机物分子式计算专题

有机物分子式的确定练习题一、选择题1．在常温常压下，将16mL H2、CH4、C2H2的混合气体与足量的O2混合，点燃后使之完全燃烧，冷却至原状态，测得总体积比原体积减小26mL，则混合气体中CH4的体积是（）A．2mL B．4mL C．8mL D．无法计算2．在一定条件下，将A、B、C三种炔烃所组成的混合气体4g在催化剂条件下与足量的H2发生加成反应，反应生成4.4g三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定含有（）A．戊烷B．乙烷C．丙烷D．丁烷3．含碳原子数相同的某烯烃和炔烃组成的混合气体与燃烧后生成的CO2和水蒸气的体积(同温同压下测定)比为3∶6∶4，则原混合气体的成分是（）A．C3H6，C3H4B．C2H4，C2H2C．C4H8，C4H6 D．C5H10，C5H84．充分燃烧某液态芳香烃X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质量跟原芳香烃X 的质量相等。

则X的分子式是（）A．C10H14B．C11H16C．C12 H18 D．C13H205．11.2L甲烷、乙烷、甲醛组成的混合气体，完全燃烧后生成l 5.68L CO2(气体体积均在标准状况下测定)，混合气体中乙烷的体积百分含量为（）A．20％B．40％C．60％D．80％6．“长征二号”火箭所用的主要燃料叫做“偏二甲肼”。

已知该化合物的相对分子质量为60，其中含碳的质量分数为40％，氢的质量分数为13.33％，其余是氮元素，则“偏二甲肼”的化学式为（）A．CH4NB．C2H8N2C．C3H10N D．CN3H6二、填空计算题7．1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积(在相同条件下测定)。

0.1 mol烃燃烧，其燃烧产物全部被碱石灰吸收，碱石灰增重39g。

则该烃的化学式为。

8．有机物A仅含有C、H、N三种元素，其相对分子质量不超过200，其中氮元素的质量分数为l 0．85％。

(1)有机物A的相对分子质量为(取整数值)；(2)写出A的所有可能的分子式；(3)关于A的说法正确的是。

1、确定分子式的常用计算方法
（1）直接法：①密度法②相对密度法
（2）最简式法：
最简式相同的有机物：①CH：乙炔和苯
②CH2：烯烃和环烷烃
③CH2O：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖
（3）余数法（商余法）：烃的相对分子质量除以12,求得其商和余数。

用公式可表示为M/12=x…y,（其中x为可能的最大碳原子数，余数y为可能的最小氢原子数）
①当y=0或x≥6时,将碳原子数依次减少一个或增加12个氢原子,直到饱和为止。

②若为烃的含氧衍生物,从有机物的相对分子质量中扣除氧原子的部分后,再用余数法。

（4）方程式法：利用燃烧反应方程式，确定有机物的分子式。

有机物燃烧通式
烃：CxHy＋(x+y/4)O2→xCO2+(y/2)H2O
烃的衍生物：CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2→xCO2＋(y/2)H2O
2、不饱和度的计算
不饱和度，又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，通常用希腊字母Ω表示。

此概念在推断有机化合物结构时很有用。

Ω=N（C）+ 1 - 1/2[ N(H) + N(X) - N（氮）]
Ω(烷烃)=0Ω(双键)=1 Ω(环)=1 Ω(硝基)=1 Ω(三键)=2 Ω(苯环)=4
例1 2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6，求该化合物的分子式。

例2。

有机物分子式的相关计算班级：姓名：号数：评价：方法一：最简式法1.某有机物组成中含碳54.5%%, 含氢9.1%,其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为3.94g/L,试求其分子式。

方法二:直接求法1.某有机物组成中含碳54.5%%, 含氢9.1%,其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为3.94g/L,试求其分子式。

小结：确定有机化合物的分子式的方法：[方法一]由物质中各原子(元素)的质量分数→各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式→有机物分子式[方法二]1 mol物质中各原子(元素)的质量除以原子的摩尔质量→ 1 mol物质中的各种原子的物质的量→知道一个分子中各种原子的个数→有机物分子式2.燃烧某有机物A 1.50g,生成1.12L(标况)CO2和0.05mol H2O。

该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。

方法三：燃烧通式法3.某有机物蒸汽对H2的相对密度为30,1.2g该有机物完全燃烧生成CO2(标况下)1.344L,H2O1.44g,求该有机物的分子式。

4.某气态烃10 mL与50 mL氧气在一定条件下作用,刚好消耗尽反应物,生成水蒸气40mL,一氧化碳和二氧化碳各20 mL(各气体体积均在同温、同压下测定) ,该烃的分子式为()A.C3H8B.C4H6C.C3H6D.C4H85. 将有机物完全燃烧,生成CO2和H2O,将12 g该有机物完全燃烧产物通过浓硫酸,浓硫酸增重14.4 g,再通过碱石灰,又增重26.4 g。

则该有机物的分子式为()A.C4H10B.C2H6OC.C3H8OD.C2H4O2方法四：讨论分析法6.两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水,下列说法正确的是()A.混合气体中一定有甲烷B.混合气体中一定有甲烷和乙烯C.混合气体中一定有乙烷D.混合气体中一定有乙炔7.两种气态烃以任意比例混合,在105℃时1 L 该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合条件的是A.CH4、C2H4B.CH4、C3H6C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6方法五：巧用隐含条件(有机物质量分数上的隐含条件)8、甲醛(HCHO)和单烯烃的混合物含碳的质量分数为a,则其含氧的质量分数为( )方法六：耗氧量法(综合法)9、0.2 mol有机物A和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。

专题讲座(三) 有机物分子式及结构式的确定方法一、有机物分子式的确定1．最简式的确定。

(1)燃烧法。

则n (C)＝m （CO 2）44 g·mol －1，n (H)＝m （H 2O ）18 g·mol －1×2，n (O)＝m 有机物－n （C ）×12 g·mol －1－n （H ）×1 g·mol －116 g ·mol －1由它们的物质的量之比等于原子个数比可确定最简式。

(2)计算法。

根据有机物中C 和H 的质量分数来计算。

n (C)∶n (H)∶n (O)＝w （C ）12∶w （H ）1∶1－w （C ）－w （H ）16。

2．相对分子质量的确定。

利用公式：a.M ＝m n ，b.ρ1ρ2＝M 1M 2，c.M ＝ρ(标况)×22.4 L ·mol －1。

3．分子式的确定。

(1)由最简式和相对分子质量确定。

(2)根据计算确定1 mol 有机物中含有的各原子的数目。

(3)根据相对分子质量计算。

二、有机物结构式的确定1．根据价键规律确定：某些有机物根据价键规律只存在一种结构，则直接根据分子式确定其结构式。

例如C2H6，只能为CH3CH3。

2．通过定性实验确定。

实验→有机物表现的性质及相关结论→官能团→确定结构式。

如能使溴的四氯化碳溶液褪色的有机物分子中可能含有，不能使溴的四氯化碳溶液褪色却能使酸性高锰酸钾溶液褪色的可能是苯的同系物等。

3．通过定量实验确定。

(1)通过定量实验确定有机物的官能团，如乙醇结构式的确定；(2)通过定量实验确定官能团的数目，如1 mol某醇与足量钠反应可得到1 mol气体，则可说明该醇分子中含2个—OH。

4．根据实验测定的有机物的结构片段“组装”有机物。

实验测得的往往不是完整的有机物，这就需要我们根据有机物的结构规律，如价键规律、性质和量的规律等来对其进行“组装”和“拼凑”。

确定有机物分子式的方法小结一、最简式法根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比（最简式），分子式为最简式的整数倍。

有机物最简式的求法为：c b a O H C O N H N C N ::16)(:1)(:12)()(:)(:)(==ωωω（最简整数比），最简式为C a H b O c ，则分子为(C a H b O c )n ，得c b a M n 1612++=（M 为有机物的相对分子质量）。

【例1】某有机物组成中含碳54.5%, 含氢9.1%，其余为氧，又知其蒸汽在标准状况下的密度为3.94 g·L -1，试求其分子式。

【解析】此有机物的摩尔质量为：M=ρ×V m =3.94 g/L×22.4 L/mol = 88 g/mol 。

C 、H 、O 的个数比为：1:4:216%1.9%5.541:1%1.9:12%5.54)(:)(:)(=--=O N H N C N 此有机物的最简式为C 2H 4O ，设其分子式为(C 2H 4O)n 。

则有：M=(12×2+1×4+16)×n=88，解得：n=2。

所以该有机物的分子式为C 4H 8O 2。

二、直接法直接计算出1mol 气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式。

同例1【解析】此有机物的摩尔质量为：M=ρ×V m =3.94 g/L×22.4 L/mol = 88 g/mol,,所以该有机物的分子式为C 4H 8O 2。

三、燃烧法根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量、物质的量或体积求出 1 mol 有机物所含C 、H 、O 原子的物质的量，从而求出分子式。

如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为C x H y O z （z =0为烃），根据燃烧通式：C x H y O z +(x +4y －2z )O 2 −−→−点燃 x CO 2+2y H 2O进行计算，解出x 、y 、z 最后求得分子式。

【知识梳理】 有机物分子式的确定----------八种方法一、摩尔质量法(相对分子质量法) 直接计算出1mol 气体中各元素原子的物质的量，即可推出分子式。

如给出一定条件下的密度（或相对密度）及各元素的质量比（或质量分数比），求算分子式的途径为： 密度（或相对密度）-- 摩尔质量 1mol --气体中各元素原子物质的量 -- 分子式二、商余法（只适用于烃的分子式的求法）（1） 用烃的相对分子质量除以12，商为碳数和余数为氢数。

如：CxHy ，可用相对分子质量M 除以12，看商和余数。

即余y ，分子式为CxHy 。

（2）增减法：由一种烃的分子式，求另一种烃可能的分子式可采用增减法推断。

即减少一个碳原子必增加12个氢原子；反之，增加一个碳原子要减少12个氢原子。

三、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 = （碳的质量分数/12）：（氢的质量分数/1）= a ：b （最简整数比）最简式为CaHb ，则分子式为（CaHb ）n ，n=M/（12a+b ），其中M 为烃的式量。

四、燃烧通式法（1）两混合气态烃，充分燃烧后，生成CO 2气体的体积小于2倍原混合烃的体积，则原混合烃中必有CH 4；若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量，则原混合烃中必有C 2H 2。

（2）气体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；若体积扩大，则原混合烃中的氢原子平均数大于4；若体积缩小，则原混合烃中氢原子平均数小于4，必有C 2H 2。

（温度在100℃以上）五、讨论法当条件不足时，可利用已知条件列方程，进而解不定方程，结合烃CxHy 中的x 、y 为正整数，烃的三态与碳原子数相关规律（特别是烃为气态时，x≤4）及烃的通式和性质，运用讨论法，可简捷地确定烃的分子式。

六、平均分子式法平均分子式法求判断混合烃的组成（分子式）和物质的量之比使用条件:由两种或两种以上的烃组成的混合气，欲确定各烃的分子式时，可采用此法。

一、有机物分子式的确定例1实验测得某碳氢化合物A中;含碳80％、含氢20％;求该化合物的实验式..又测得该化合物的相对分子质量是30;求该化合物的分子式..例22.3g某有机物A完全燃烧后;生成0.1 mol CO2和 2.7gH2O;测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6;求该化合物的分子式..例30.60g某饱和一元醇 A;与足量的金属钠反应;生成氢气112mL标准状况..求该一元醇的分子式..例4 某烃含碳氢两元素的质量比为3∶1;该烃对H2的相对密度为8;试确定该烃的分子式．例5已知第一种气态有机物在标准状况下的密度为2.59g／L;第二种气态有机物对空气的相对密度为1.87;第三种气态有机物在标准状况下250mL 质量为0.49g．求这三种有机物的相对分子质量．例6某气态碳氢化合物中含碳75％;它的密度是同温同压下氢气密度的8倍;求有机物的分子式．例7 某烃1.68g;完全燃烧生成CO25.28g和H2O2.16g;经测定这种烃在标准状况下的密度为3.75g／L则其分子式是例题8 2.3g某有机物A完全燃烧后;生成0.1molCO2和2.7g H2O;测得该化合物的蒸气与空气的相对密度是1.6;求该化合物的分子式．例9标准状况下;密度为0.717g/L的某气态烃0.56L;在足量氧气中充分燃烧;反应后的气体先通过无水氯化钙;氯化钙增重0.9g；再通过氢氧化钠溶液;溶液增重1.1g．通过计算判断此气态烃的分子式;并画出其分子空间结构的示意图．例10 标准状况下4.48L某烯烃和CO的混合气体与足量的氧气混合点燃;使之反应;将反应完毕后生成的气体通过浓硫酸;浓硫酸增重7.2g;并测得剩余气体中CO2为11.2L标准状况;求此烯烃分子式．。

重点解析Z H O N G D I A N J I E X I1.直接法根据已知条件（如气体的密度、相对密度、标准状况下的生成物体积、质量等）直接求出n（有机物）∶n（C）∶n（H）∶n（O）的比值，进而确定有机物的分子式。

另外也可直接由相对原子质量和元素质量分数求出每分子中各元素含有原子数目，进而推出分子式。

例1某有机物4.5g，完全燃烧后生成2.7g H2O 和3.36L CO2(标况)，该有机物的蒸气对H2相对密度为30，求该有机物的分子式。

解析该有机物中各元素的质量为：n(C)=0.15 m ol，m(C)=1.8g，n(H)=0.15mol，m(C)=0.3g。

则m(O)=4.5g-1.8g-0.3g=2.4g，n(O)=0.15mol。

又有机物的相对分子质量∶M（A）=dM(氢气)=60 g·mol-1，则n（有机物）=0.075mol。

∴n（有机物）∶n（C）∶n（H）∶n（O）=0.075∶0.15∶0.3∶0.15=1∶2∶4∶2。

则该有机物的分子式为C2H4O2。

2.实验式法通过有机物中各元素的质量分数或物质的量等计算有机物的实验式(即各原子最简整数比)，再由有机物的相对分子质量来确定分子式。

运用此法解题的基本思路：①C、H等元素的质量②C、H等元素的质量比③C、H等元素的质量分数④燃烧产物的质量实验式相对分子质量分子式①M=22.4ρ（气体、标况）②M=DAr（D为相对密度，Ar为气体相对分子质量）例21924年我国药物学家从中药麻黄中提取了麻黄素，并证明麻黄素具有平喘作用。

将10.0g麻黄素完全燃烧可得26.67g C O2和8.18g H2O。

测得麻黄素中含氮8.48%，它的实验式为C x H y N z O w，已知其实验式即为分子式，则麻黄素的分子式为。

解析先求C、H、O的质量分数：m(C)=7.27g，则w(C)=0.727；m(H)=0.91g，则w(H)=0.091；w(O)=1-w(C)-w(H)-w(N)=9.73%。

有机物分子式求解的几种方法有机化合物是由碳、氢和少量其他元素构成的化合物。

确定有机化合物的分子式是进行有机化学研究和化学合成的基础。

在有机化学中，有几种常用的方法可以用来求解有机物的分子式。

一、元素分析法元素分析法是一种常用的确定有机物分子式的方法。

该方法通过测量样品中元素含量的百分比，然后根据化学计量比例计算出有机物的分子式。

元素分析法的基本原理是根据化学计量的法则，不同的有机化合物中元素的含量必须符合一定的比例。

二、质谱法质谱法是一种通过测量化合物中各个原子的质量谱图来确定分子式的方法。

该方法基于质量-电荷比对化合物中不同原子的质量进行鉴定。

通过质谱仪的分析，可以得到有机物分子的碎片质谱图，并通过分析质谱图来确定有机物的分子式。

三、红外光谱法红外光谱法是一种通过测量有机物在红外光谱范围内的吸收谱来确定分子式的方法。

有机化合物中不同官能团会在特定的波数范围内吸收红外辐射，通过分析红外光谱图谱可以确定有机物中存在的官能团，从而判断有机物的结构和分子式。

四、核磁共振法核磁共振法是一种通过测量有机物中核自旋的共振频率来确定分子式的方法。

该方法基于有机物中不同核自旋的磁场环境不同而产生的共振信号。

通过核磁共振谱图，可以确定有机物中各个原子的化学位移，进而得到有机物的分子式和结构。

以上是几种常用的有机物分子式求解方法，每种方法都有其特点和适用范围。

在实际应用中，可以根据化合物的性质和研究目的选择合适的方法进行求解，以获得准确的分子式和结构信息。

有机物的分子式求解是有机化学研究的重要一步，对于化学合成和性质研究具有重要意义。