有机物分子式和结构式的确定及其强化练习

有机物分子式和结构式的确定

一、研究有机物的基本步骤

1、有机物的分离提纯，得到纯净有机物。

2、对纯净有机物进行元素的定性分析和定量分析，得到实验式。

3、测定相对分子质量，得到分子式。

4、通过物理化学方法分析官能团和化学键，得到结构式。

二、有机分子式的确定

1、元素的定性分析：一般采用燃烧法

①C ：C →CO 2 ,用澄清石灰水检验。

②H ：H →H 2O,用CuSO 4检验。

③S ：S →SO 2、用溴水检验。

④X ：X→HX ，用硝酸银溶液和稀硝酸检验。

⑤N ：N→N 2、

⑥O ：用质量差法最后确定。

2、元素的定量分析：一般采用燃烧法

①C ：C →CO 2 ,用澄清石灰水或KOH 浓溶液吸收，称质量增重值，得到CO 2的质量。 ②H ：H →H 2O,用浓硫酸或者无水CaCl 2吸收，测定质量增重值，得到H 2O 的质量。 ③S ：S →SO 2、用溴水吸收，称质量增重值，得到SO 2的质量。

④X ：X→HX ，用硝酸银溶液和稀硝酸反应，称量沉淀的质量，得到AgX 的质量。 ⑤N ：N→N 2、用排水法收集气体，得到N 2的体积。

⑥O ：用有机物的质量与各元素的质量之和的差值最后确定氧元素的质量。

然后，计算各元素的质量，换算成原子个数比，得到最简式，也就是实验室。

3、相对分子质量的确定方法

①测定有机蒸气的密度，根据M=ρ·Vm 进行计算，用得多的是标准状况下的密度，此时， Vm=22.4L/mol

③测定有机蒸气的相对密度，根据M 1=D ·M 2计算，得到相对分子质量。

③用质谱法测定质荷比，最大质荷比就是相对分子质量。这是最快捷最常用最精确的方法。 结合实验式和相对分子质量，就可得到分子式，分子式是实验式的整数倍。

或者：令有机物的分子式为C x H y O Z ，

X=ω(C)·M 12 Y=ω(H)·M 1 Z=ω(O)·M 16

如果先计算有机物的物质的量n ，则

X=n(CO 2)n Y=2n(H 2O)n Z=n(O)n

三、有机物结构式的确定

1、化学方法：首先根据分子式，结合碳四价理论，估计可能存在的官能团，然后设计实验，用特征反应验证官能团，再制备它的衍生物进一步确认。

2、物理方法

①红外光谱法：用于测定官能团和化学键。原理是：当用红外光谱照射有机物时，不同官能 团或化学键吸收的频率不同，在红外光谱中就处在不同的位置，也就是有不同的波长。 ②核磁共振氢谱法：用于测定有机物分子中氢原子的种类和氢原子的个数。原理是：处在不同环境中的氢原子在核磁共振氢谱的谱图上出现的位置不同，或者说，有多少种峰，就有多少种氢原子。谱图中峰的个数就是氢原子的种数。吸收峰的面积之比等于各种氢原子的

个数比。

③X—射线法：用于测定化学键的键长、键角和分子的几何构型。

结合化学方法和物理方法，就可以确定有机分子的结构式。

四、强化练习

1、某有机物的蒸气,完全燃烧时需要三倍于其体积的氧气，产生二倍于其体积的二氧化碳，该有机物可能是（）

A、HCOOCH3

B、C2H5OH

C、CH3CHO

D、CH3COOH

2、由C、H、O组成的化合物8.80毫克，完全燃烧后得到CO222.0毫克，H2O10.8毫克，该

化合物的实验式是（）

A、C5H6O

B、C5H12

C、C5H12O2

D、C5H12O

3、10毫升某种气态烃，在50毫升氧气里充分燃烧，得到液态水和体积为35毫升的混和气

体(所有气体体积都是在同温同压下测定的)，则该气态烃可能是（）

A、甲烷

B、乙烷

C、丙烷

D、丁烷

4、下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是（）

A、2，2，3，3一四甲基丁烷

B、2，3，4一三甲基戊烷

C、3，4一二甲基己烷

D、2，5一二甲基己烷

5、在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3：2的化合物是（）

6、某有机样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，

经过滤得到10g沉淀。该有机样品可能是（）

A、乙二醇

B、乙醇

C、乙醛

D、丙三醇

7、某有机化合物仅由碳、氢、氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧

的质量分数为50%，则分子中碳原子个数最多为（）

A、4

B、5

C、6

D、7

8、主链含5个碳原子，有甲基、乙基2个支链的烷烃有（）

A、2种

B、3种

C、4种

D、5种

9、某芳香族有机物的分子式为C8H6O2，它的分子（除苯环外不含其他环）中不可能有（）

A、两个羟基

B、一个醛基

C、两个醛基

D、一个羧基

10、已知C4H10的同分异构体有两种：CH3—CH2—CH2—CH3、CH3—CH(CH3)2则C4H9OH

属于醇类的同分异构体共有（）

A、2种

B、3种

C、4种

D、5种

11、1体积某有机物的蒸气完全燃烧时需2体积O2，同时产生2体积CO2（同温同压下）该

有机物可能是（）

A、乙烯

B、甲酸甲酯

C、丙二酸

D、乙醇