高考化学有机物分子式和结构式的确定复习

〔3〕X与空气中的氧气在铜或银催化下反响生成Y，Y的结构
简式是
；
〔4〕X与酸性高锰酸钾酸性溶液反响可生成Z。在加热和浓硫
酸作用下，X与Z反响可生成一种有香味的物质W，假设184 g
X
和120 g Z反响能生成106 g W，计算该反响的产率。〔要求
写出计算过程〕
〔4〕X与酸性高锰酸钾反响可生成乙酸〔Z〕，乙酸与乙醇反 应生成乙酸乙酯〔W〕，根据反响方程式：
知识点2 有机物组成元素的判断
问题2：有机物中常见元素的实验确定？特征元素的有效判 断方
法？
CO2
H2O
5．一般CO来2 说，H2有O 机物在O2或空气中完全燃烧，各元素对 应的
产物是：C→ ，H→ ，C、S→HSOC2，、NH→、ON2等。
6．烃、烃的含氧衍生物，在氧气中完全燃烧，都生成且仅 生
直接推算出1 mol该有机物中各元素原子的物质的量， 从而
得到分子中各原子的个数，确定分子式。如给出一定条 件下
的密度〔或相对密度〕及各元素的质量比〔或百分比〕， 求
算分子式的途径为：密度〔或相对密度〕→摩尔质量→ 1 mol物质中各元素原子的物质的量→分子式。 2.实验式法
特殊方法Ⅰ：某些特殊组成的实验式，在不知化合物的相对分 子质量时，也可根据组成特点确定其分子式。例如实验式为 CH3的有机物，其分子式可表示为〔CH3〕n，仅当n=2时，氢 原子已达饱和，故其分子式为C2H6。同理，实验式为CH3O的 有机物，当n=2时，其分子式为C2H6O2。 特殊方法Ⅱ：局部有机物的实验式中，氢原子已到达饱和，那 么 该有机物的实验式即为分子式。例如实验式为CH4、CH3Cl、 C2H6O、C4H10O3等有机物，其实验式即为分子式。
②相对分子质量相等:A C7H8 ;B C3H8O3。 〔2〕假设A是分子中含有4个碳原子的烃，B是饱和链烃的一元 含氮衍生物，那么A的分子式为C4H10 ,B的分子式为C3H9N 。 符合B的分子式的同分异构体有4 种。 解析：此题是一道开放性试题，解题时要紧紧抓住A与B电子数 相等这一主线，灵活运用等量代换思想，由A变式过渡到B。 〔1〕设A的分子式为CxH8，B的分子式为C3HyOz。A与B电子 数相等，相对分子质量相差2，注意观察C和O的电子数之差和 相对原子质量之差，如表所示：
〔4〕该分子可以发生分子内消去反响或者分子内酯化反响，
故有两种结构。
变式练习
2.〔济南高考模拟〕通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，
其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质
量分数为13.0%。
〔1〕X的分子式是C2H6O ； 〔2〕X与金属钠反响放出氢气，反响的化学方程式
是
。
〔有机物用结构简式表示〕；
答案：〔4〕60.2%〔计算过程见解析〕
客观题 利用燃烧反响中的体积变化关系和质量关系，是 求解
有机物分子式的重要计算题型，掌握常见计算方法和 技巧是解这类题的前提。 【考题一】 某气态烃对空气的相对密度为2，在氧气中充 分燃 烧1.16 g这种烃，并将所得产物通过装有无水氯化钙的 枯燥 管和装有碱石灰的枯燥管，当称量这两个枯燥管的质量
解析：由题干可计算出A分子的实验式，
即为C6H8O7 。 〔1〕0.01 mol A所消耗的氧气为0.045 mol，与最简式消耗的相
同，因此A的分子式为C6H8O7。 〔2〕由实验知该分子中含有三个羧基和一个羟基，剩余的基团 为C3H4，又A有四个氢原子处于完全相同的化学环境，那么为
〔3〕3个羧基全部与乙醇反响。
主观题 有机物结构式的推断是综合利用官能团性质，并结合
组成特点，对有机化学知识进行综合应用。信息量 大，逻辑性强，是这类试题的特点，定性实验和定 量计算是这类试题的标志性前提条件。
【考题二】有机物A的相对分子质量不超过150，经测定，A具 有以下性质：
A的性质
推断A的组成、结构
①A的燃烧产物只有CO2和 H2O
方法一：设烃的化学式为CxHy， 据：CxHy+
得y=10,该烃化学式为C4H10。
方法二：烃分子与所含C、H原子的物质的量之比为： n〔CxHy〕∶n〔C〕∶
n(H)=
=1:4:10
即1 mol烃分子中含4 mol碳原子、10 mol氢原子。化学式为
C4H10。
方法三：1.16 g烃的物质的量为：
A中一定含C、H两种元素， 可能含氧元素,不含其他元素
差6 为苯或其同系物
其中商A为烃中的碳原子数。
此法适用于具有确定通式的烃〔如烷烃、烯烃、炔烃、苯的
同系物等〕。
假设烃的类别不确定：可用相对分子质量M除以12，看商和余
数。
即 M =r x……余y，分子式为CxHy，其中y≤2x+2。 12
3.方程式法求解分子式
可根据题给条件依据以下通式燃烧所得的CO2和H2O的量求
变式练习
1.有机物A可视为是烃B分子中的所有氢原子被烃C
分子中最简
单的烃基取代而得到的。且：
①A遇Br2的CCl4溶液不褪色，其一氯代物只有
一种。
②一定量的B完全燃烧，产物中n(CO2):n(H2O)
=2∶1，且
CH
C4H4
26<Mr〔B〕<78。
〔2〕烃C的3种二溴代物的结构简式
为:
，
，
。 〔3〕A的分子式为 C8H12 。
=MA·A%+MB·B%+MC·C%……〔A%、B%、C%……
为A、B、C气体在混合气体中的体积分
数或物质的量分数〕。
〔5〕求混合物的平均式量： =m〔混总〕/n〔混总〕。
〔6〕根据化学方程式的有关计算求烃的式量。
2.商余法确定烃的类别和分子式
余2 为烷烃
M(CxHy) M(CH2)
1M4A除 差2尽为 为炔 烯烃 烃或 或二 环烯 烷烃 烃
审题视点：〔1〕对空气的相对密度的意义及应用。〔2〕充分 燃烧的含义是指燃烧产物为CO2和H2O。〔3〕两枯燥管对应 吸收物质及其质量。 思路点拨：由于烃的组成元素为碳与氢，燃烧产物为H2O与 CO2，故计算方法有多种，如可根据化学方程式列出烃与燃烧 产物的比例关系，求出烃分子中碳和氢的原子个数。也可根据 燃烧产物求出碳氢原子个数比，进而求出烃的分子式。烃的相 对分子质量为：29×2=58
=0.02 mol;
1.16 g烃中碳原子的物质的量为：
=0为：
1 mol烃中有 即该烃化学式为C4H10。 方法四：最简式法： n(C)：n(H
×2=0.2mol;
该烃的最简式为C2H5，最简式式量为29。〔12×2+5〕n=58， 所以n=2。该烃为〔C2H5〕2，即C4H10。 标准答案：B 高分解密 此题难度不大，常见的错误是烃的相对分子质量求算，另外燃 烧产物的吸收顺序弄错，造成错解。计算型选择题的数据处理 应简捷准确，方法得当，不可掉以轻心。
FeCl3溶液 浓溴水
银氨溶液 新制氢氧化铜悬浊液
显紫色 有白色沉淀产生
有银镜生成 有砖红色沉淀产生
羟基
NaHCO3溶液
有二氧化碳气体放 出
【例2】〔2021·宁夏高考〕化合物A中各元素的质量分数 分别为C 37.5%，H 4.2%和O 58.3%。请填空。 〔1〕0.01 mol A在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L〔标准状 况〕，那么A的分子式是C6H8O7 ； 〔2〕实验说明：A不能发生银镜反响。1 mol A与足量的碳酸 氢钠溶液反响可以放出3 mol二氧化碳。在浓硫酸催化下，A 与乙酸可发生酯化反响。核磁共振氢谱说明A分子中有4个氢 处于完全相同的化学环境。那么A的结构简式
第十三章 烃的衍生物
第六节 有机物分子式和结构式确实定
复习目标展示
1.掌握有关相对分子质量的计算方法。 2．掌握有关分子式的求法。 3．掌握有关有机物的结构式的推导和确定方法。 此类试题内容主要包括： (1)根据有机物的燃烧进行有机物组成的判断和计算。多以选择 题出现。 (2)根据特征性质判断有机物的官能团和结构式，多以推断题形 式出现。 (3)联系实验进行定量分析，结合同分异构体知识进行有关的综 合应用。
是
；
〔3〕在浓硫酸催化和适宜的反响条件下，A与足量的乙醇反响 生成B〔C12H20O7〕，B只有两种官能团，其数目比为 3∶1。由A生成B的反响类型是 酯化反响，该反响的化学方
程式是
；
〔4〕A失去1分子水后形成化合物C，写出C的两种可能的结构 简式及其官能团的名称：
①
；
②
。
如写出以下结构简式和相应官能团也可
a.根据分子式写出它可能具有的同分异构体。 b.利用该物质的性质推测其可能含有的官能团，最后确定所写 同分异构体中的一种。 ②由分子式确定结构式的方法 a.通过价键规律确定 某些有机物根据价键规律只存在一种结构，那么直接可由分子 式 确定其结构式。例如：C2H6，根据价键规律，只有一种结构： CH3—CH3，又如CH4O根据价键规律，只有一种结构： CH3—OH。 b.通过定性或定量实验确定 由于有机物存在同分异构现象，故可利用该物质的特殊性质， 通过定性或定量实验来确定其结构式。
成 和 。有机物和CO2之间碳质量守恒，有机
中C、H的总质量。假设m(有机物＝) m(C)＋m(H)，那么有机物
中只C、H
>
含
两O 种元素；假设m(有机物) m(C)＋m(H)，那么有机物
中含C、H、 三种元素，m(O)＝m(有机物)－m(C)－m(H)。
【思维延伸】
有机物分子式确实定途径
考点1 有机物分子式确实定方法 1.直接法
〔2〕依据有机物的性质推断有机物的结构
有机物的官能团往往具有一些特征反响和特殊的化学性质，
这些都是有机结构推断的突破口。
官能团种类 碳碳双键或
碳碳三键
卤素原子
醇羟基
试剂 溴的四氧化碳溶液 酸性KMnO4溶液 NaOH、AgNO3和稀
硝酸 钠
判断依据 橙红色褪去 紫红色褪去
有沉淀产生
有氢气放出
酚羟基 醛基
知识点1 有机物组成和结构的表示方法
问题1：分子式、实验式〔最简式〕结构式和结构简式的
含义及
表示方法？
分子
1.分子式：用元素符号表示 CH4、C2H4O2等。
组成的式子，如
最简整数比
2.实验式(最简价式键):表示分子中各元素原子个数 的
式子。
3.结构式：用 表示分子里各直接相连原子的结合情况
的式
子称为结构式。
要点深化
1.确定有机化合物的相对分子质量
〔1〕根据标准状况下气体的密度ρ0,求算该气体
的摩尔质量，
即该气体的式量Mr=ρ0〔限于标准状况下使
用〕。 mRT
〔2〕根据M气体在非标准状况下的密度ρ，求算该
mRT
Rt
气体的摩Vp 尔 p
质量，即该气体的式量。
pV=nRT= 〔M:摩尔质量m:质量〕
〔4〕求混合气体的平均式量
解x、y。
利用此法要抓住以下关键：①气体体积变化；②气体压强变 化；③气体密度变化；④混合物平均相对分子质量等，同时 可结适宜当方法，如平均值法、十字交叉法、讨论法等可快 速确定有机物的分子式。 【例1】有机物A和B无论以何种比例混合，组成中所含原子核 外电子总数均不变。 〔1〕假设A是分子中含8个氢原子的烃，B是分子中含3个碳原 子的烃的含氧衍生物。写出两组符合下述条件的有机物的分 子式： ①相对分子质量之差为2:AC4H8;B C3H6O(或C8H8C3H6O4)。
解析：由②可知，B的最简式为CH，又烃中氢为偶数，且 26<Mr〔B〕<78。故B的分子式只能为C4H4；由③ 可知烃C为异丁烷，因为只有异丁烷的二溴代物有3种。最简
单的烃基为甲基〔—CH3〕，取代B中的四个氢原子，那么A为 C4〔CH3〕4，分子式为C8H12。 考点2 有机物结构式确实定方法 物质的结构决定其性质，物质的性质又反映其结构特点。确定 物质的结构，主要是利用物质所具有的特殊性质来确定该物质 所具有的特殊结构，即主要确定该物质的官能团。 要点深化 有机物结构式确实定 〔1〕依据有机物的分子式确定有机物的结构式 ①确定有机物结构式的一般步骤
C
O
电子数
6
8
相对原子质量
12
16
①假设A为C4H8，那么B为C3H6O〔用O替换CH2，既是等电 子代 换又是相对分子质量之差为2〕。假设A为C8H8，那么B可以用 3个 氧原子代替4个碳原子〔等电、等质代换〕，再用1个氧原子替 换1个亚甲基〔—CH2〕，那么B的分子式为C3H6O4。②假设 选 定A为C7H8，根据电子总数相等，相对分子质量相等，即4个 碳原子换为3个氧原子，即B为C3H8O3。 〔2〕设A为C4Hx，将A分子中的CH用N替换〔等电子代换〕