专题1第二单元第1课时

【训练1】 燃烧0.1 mol某有机物得0.2 mol CO2和0.3 mol H2O，由此得出的结论不正确的是( ) A.该有机物分子的结构简式为CH3—CH3 B.该有机物中碳、氢元素原子数目之比为1∶3 C.该有机物分子中不可能含有碳碳双键 D.该有机物分子中可能含有氧原子 解析 n(有机物)∶n(CO2)∶n(H2O)＝0.1 mol∶0.2 mol∶ 0.3 mol＝1∶2∶3，所以n(有机物)∶n(C)∶n(H)＝1∶2∶6 ，故有机物的分子式为C2H6Ox。 答案 A
答案 C2H6O2
【训练2】 一定量的甲烷燃烧后得到CO、CO2和水蒸气，其总
质量为49.6 g，当燃烧后的产物缓慢通过无水CaCl2时，无水
CaCl2增重25.2 g，原混合气体中CO2的质量是( )
A.12.5 g
B.13.2 g
C.19.7 g
D.24.4 g
解析 通过无水CaCl2时，无水CaCl2增重25.2 g，说明反应生 成水的质量为25.2 g，水的物质的量是1.4 mol，反推出甲烷的 物质的量是0.7 mol，则设CO、CO2物质的量各为x、y，可建 立如下关系：x＋y＝0.7 mol ①，28 g·mol－1x＋44 g·mol－ 1y＝24.4 g ②，解得y＝0.3 mol，CO2的质量是13.2 g。 答案 B
知识点二 有机化合物的最简式 最简式又称_实__验__式___，指有机化合物含各元素 原子个数 ____最_简__整__数__比_的________________。
知识点三 有机物组成的确定方法 1.测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早由李比 希(J.V.Liebig)于1831年提出，其基本原理是利用 氧化铜 ________在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳，然后 分高别氯采酸用镁___烧__碱__石_棉_和剂___________ (简称碱石棉，即附有 氢氧化钠的石水棉)吸收二_氧__化__碳_和_________，根据质吸量收变前化后 的_________获得水反应生成的二_氧__化__碳_和____________的 质量，进而确定有氢机化合碳物中______和______的质量分数 。
2.用钠融法可定性确定有机物中是否存在_氮__、__氯_、__溴__、__硫_____
等元素。将有机样品与金__属__钠_____混合熔 氮融、，氯、溴、硫
____________氰_化_等钠元、素氯将化以钠、溴化钠、硫化钠
__________________________________等形式存在，再
答案 (1)不能 能 (2)CH2 (3)是 烃A的体积
2.分析有机物可以应用元素分析仪进行。下列有关元素分析 仪的说法中，错误的是( ) A.试样在氧气流中被加热到950～1 200 ℃充分燃烧，该仪器 可对燃烧产物自动进行分析 B.该仪器不仅可以分析试样中常见元素的含量，还可以测定 试样分子的空间结构 C.使用该仪器时，所需样品量小，分析速度快，试样可以是 易挥发或难熔的有机物 D.将该仪器与计算机连接，可以实现对试样检测数据存储、 统计和形成分析报告
最终确定分子式。
【例3】 测定有机化合物中碳和氢的组成常用燃烧分析法，如 图所示是德国化学家李比希测定烃类有机物组成的装置，用 氧化铜作催化剂，在750 ℃左右时使有机物在氧气流中全部 氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁 [Mg(ClO4)2]的吸收管分别吸收CO2和H2O。
(1)甲装置中盛放的是________，甲、乙中的吸收剂能否颠倒？ 说明理由： _____________________________________________ _________________________________________________ ____。 (2)实验开始时，要先通入O2一会儿，然后再加热。为什么？ _________________________________________________ _________________________________________________ ____________。
(3)若测得甲装置增重a g，乙装置增重b g，则该烃中碳、氢原 子个数比为________。 (4)若已知试样是纯净物，某次测定时，测出碳、氢原子个数比 为N(C)∶N(H)＝11∶23，能否确定其为何种烃？________(填 “能”或“不能”)；若能，写出其分子式：________(若不能 ，此空不必回答)。
【例2】 0.2 mol某有机物A和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的 产物为CO2、CO和H2O(g)，产物经过浓H2SO4后，质量增加 10.8 g；再通过灼热的CuO，充分反应后，固体质量减轻3.2 g，最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰质量增加17.6 g。试推断该有机物A的分子式为________。
解析 (1)甲方案碱石灰增加的质量为CO2和H2O的质量之和， 再通过灼热的CuO减少的质量或石灰水增加的质量，可求出烃 不完全燃烧生成CO的质量，但不能求出CO2及水各自的质量， 故无法确定有机物的最简式；而乙方案浓H2SO4增加的质量为 水的质量，再通过灼热的CuO减少的质量可求出CO的质量，最 后通过碱石灰可求出CO2的总质量，结合上述三个数据可求出 烃中C、H的质量比，即得最简式。
氧化，然后分别用高氯酸镁和烧碱石棉剂吸收生成的水和 二氧化碳。 李比希法模拟测量装置图如图所示：
2.根据吸收前后吸收剂的质量变化即可算出反应生成的水和 二氧化碳的质量，从而确定有机物中氢元素和碳元素的质 量，剩余则为氧元素的质量。
3.最后计算确定有机物分子中各元素的质量分数。 4.由此可知有机物的最简式(实验式)，再结合相对分子质量可
(1)Mr＝ 。 (2)根据有机蒸气的相对密度D：Mr1＝D×Mr2。 (3)标准状况下有机蒸气的密度为ρ g·L－1，Mr＝22.4 ρ 。
2.确定分子式的方法 ①实验式法
②物质的量关系法 由密度或其他条件→求摩尔质量→求1 mol 分子中所含各元 素原子的物质的量→求分子式。
【例1】 某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的二氧 化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是( ) A.分子中C、H、O的个数比为1∶2∶3 B.分子中C、H的个数比为1∶2 C.该有机物的相对分子质量为14 D.该分子中肯定不含氧 解析 因为n(CO2)∶n(H2O)＝1∶1，所以n(C)∶n(H)＝1∶2。 答案 B
解析 元素分析仪只能分析试样中常见元素的含量，不能测定 试样分子的空间结构。 答案 B
3.测定有机化合物中碳、氢元素质量分数的方法最早是由下
列哪位科学家提出来的( )
A.贝采利乌斯
B.道尔顿
C.李比希Байду номын сангаас
D.门捷列夫
解析 李比希采用燃烧有机物的方法测定碳、氢元素质量分
数。
答案 C
探究一 有机物组成和分子式的确定 1.求有机物相对分子质量的常用方法
答案 (1)高氯酸镁[或写Mg(ClO4)2] 不能，因NaOH能同时吸 收CO2和H2O，无法确定生成的水和CO2的质量 (2)将装置中的空气排尽，否则因空气中含有CO2和水蒸气，影 响测定结果的准确性 (3)9b∶44a (4)能 C22H46
【训练3】 为了测定一种气态烃A的分子式，取标准状况下A气 体置于密闭容器内燃烧，实验表明产物是CO2、CO和H2O， 学生甲、乙设计如下两个方案，均认为根据自己的方案能求 出A的最简式，他们测定的数据如图所示(假设每次处理均反 应完全)
课堂笔记：
分子式的确定方法有3种：一是先求__最__简__式，再求_分__子___式 ；二是直接求分子中碳_、__氢__、_氧_____原子个数，然后写出分子式 ；三是求有机物与碳、氢、氧原子个_数__比_________ (将有机物 化成1 mol)，然后写出分子式。
探究二 有机物组成的实验研讨 1.先用红热的CuO作氧化剂，将仅含C、H、O元素的有机物
[互动思考]
一种有机物燃烧后的产物只有CO2和H2O，该有机物所含元 素只有碳和氢吗？如何判断是否含有氧元素？ 答案 不一定，若产物只有CO2和H2O，其组成元素肯定有C 、H元素，可能有O元素，判断该有机物中是否含氧元素：设 有机物燃烧后CO2中碳元素的质量为m(C)，H2O中氢元素质 量为m(H)。若 m(有机物)＞m(C)＋m(H)→有机物中含有氧元素 m(有机物)＝m(C)＋m(H)→有机物中不含氧元素
(1)根据两方案，你认为能否测得A的最简式(填“能”或“不能 ”)。甲方案________________，乙方案________________ 。根据能测出A的最简式的方案，回答下列问题： (2)A的最简式为________________。 (3)若要确定A的化学式是否需要测定其他数据(填“是”或“否 ”)________________，如果需要，测定数据是 ________________。
专题1第二单元第1课时
2020/9/3
【考试标准】
知识条目
1.有机化合物的组成、结构和性质特点 2.研究有机化合物组成的常用方法
加试要求
a a
[自 主 预 习]
知识点一 有机物的组成 有机物都含有___碳___元素，绝大多数含有_氢____元素，很多 有机物还含有氧_____元素、氮_____元素、卤_族____元素、硫_____ 元磷素、_____元素等。
用无机定性分析法测定。
卤素
3.用铜丝燃烧法可定红性热确定有机物中是否存在______灼。烧将一根
纯铜丝卤加素热至________绿_，蘸上试样，放在火焰上______，
如存在______，火焰为______色。
4.元素分析仪自动化程度高，分析元素含量时所需样品量 _小____，分析速度_快___，可以同时对__碳__、_氢__、__氧__、__硫_____ 等多种元素进行分析。
[即 时 自 测]
1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)有机物中碳、氢原子个数比为1∶4，则该有机物一定是 CH4( ) (2)燃烧是测定有机物分子结构的有效方法( ) (3)有机物完全燃烧后仅生成CO2、H2O，则该有机物中一定 含C、H、O三种元素( ) (4)已知某有机物的相对分子质量和实验式，可推出该有机物 的分子式( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√