1、2021 届高三化学二轮复习届高三化学二轮复习分子式、结构式的确定分子式、结构式的确定学案及学案及 训练训练 核心知识梳理核心知识梳理 1有机物分子式的确定 (1)实验式法：根据有机物中各元素的质量分数，求出有机物的实验式，再根据有机物的相 对分子质量确定分子式。 (2)直接法：根据有机物的摩尔质量和各元素的质量分数，求出 1 mol 该有机物中各元素原 子的物质的量，从而确定出该有机物的分子式。 (3)燃烧法：根据燃烧产物的质量或物质的量确定。 根据燃烧方程式确定：CxHyOz(xy 4 z 2)O2 点燃 xCO2y 2H2O。 (4)通式法：根据有机物的分子通式和化学反应的有关数据求分子
2、通式中的 n，得出有机物的 分子式。 2根据波谱确定有机物分子结构 由有机物的分子式确定其结构式， 可用红外光谱的吸收频率不同来确定有机物分子中的官能 团或化学键的种类， 可利用核磁共振氢谱确定有机物分子中各类氢原子的种类和数目， 再确 定结构式， 其中核磁共振氢谱中的吸收峰数氢原子种类， 吸收峰面积之比氢原子数目之 比。 强化训练 1.电炉加热时用纯 O2氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下列装置是用燃 烧法确定有机物分子式常用的装置。 (1) 产 生 的O2按 从 左 到 右 的 流 向 ， 所 选 装 置 各 导 管 的 正 确 连 接 顺 序 是 _(填接口 字母)。 (2
3、)C 装置中浓硫酸的作用是_。 (3)D 装置中 MnO2的作用是_。 (4)燃烧管中 CuO 的作用是_。 (5)若实验中所取样品只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种，准确称取 0.92 g 样品，经充 分反应后，A 管质量增加 1.76 g，B 管质量增加 1.08 g，则该样品的实验式为_。 (6)用质谱仪测定其相对分子质量，得如图所示的质谱图，则该有机物的相对分子质量为 _。 (7)能否根据 A 的实验式确定 A 的分子式_(填“能”或“不能”)，若能，则 A 的分 子式是_(若不能，则此空不填)。 (8)该物质的核磁共振氢谱如图所示，则其结构简式为_。 答案 (1)gfehic(
4、或 d)d(或 c)a(或 b)b(或 a) (2)干燥 O2 (3)催化剂，加快 O2的生成 (4)使有机物充分氧化生成 CO2和 H2O (5)C2H6O (6)46 (7)能 C2H6O (8)CH3CH2OH 解析 该实验装置按照“制氧气干燥氧气燃烧有机物吸收水吸收二氧化碳”排列。 实验可测知燃烧生成的二氧化碳和水的质量，根据二氧化碳的质量可求 C 元素的质量，由 水的质量可求得 H 元素的质量，结合有机物可求出 O 元素的质量，由此即可确定有机物分 子 C、H、O 的个数比，也就确定了实验式，若要再进一步确定有机物的分子式，还需知道 该有机物的相对分子质量。 A 管质量增加的 1.7
5、6 g 为 CO2的质量， n(CO2) 1.76 g 44 g mol 10.04 mol，B 管质量增加的 1.08 g 为 H2O 的质量，则 n(H2O) 1.08 g 18 g mol 10.06 mol，n(H)0.12 mol，据质量守恒可知样品中含 n(O)0.920.04120.121 g 16 g mol 10.02 mol，可知样品中 N(C)N(H)N(O)0.040.120.02261，实验式为 C2H6O。 归纳总结 ：有机物实验式的确定 (1)实验式(又叫最简式)是表示化合物分子中所含各元素的原子数目最简整数比的式子。 (2)若有机物分子中 w(C)a%、 w(H
6、)b%、 w(O)c%， 则 N(C)N(H)N(O)a% 12 b% 1 c% 16， 即可得到实验式。 (3)实验式也可以根据燃烧产物的物质的量来确定。确定实验式前必须先确定元素的组成， 如某有机物完全燃烧的产物只有 CO2和 H2O，则其组成元素可能为 C、H 或 C、H、O；若 燃烧产物 CO2中碳元素的质量和燃烧产物 H2O 中氢元素的质量之和等于原有机物的质量， 则原有机物中不含氧元素。 2. 根据研究有机物的步骤和方法填空： (1)测得 A 的蒸气密度是同状况下甲烷的 4.375 倍。则 A 的相对分子质量为_。 (2)将 5.6 g A 在足量氧气中燃烧， 并将产物依次通过浓硫
7、酸和碱石灰， 分别增重 7.2 g 和 17.6 g。则 A 的实验式为_；A 的分子式为_。 (3)将 A 通入溴水，溴水褪色，说明 A 属于_，若不褪色，则 A 属于_。 (4)A 的核磁共振氢谱如图： 综上所述，A 的结构简式为_。 答案 (1)70 (2)CH2 C5H10 (3)烯烃 环烷烃 (4) 解析 (1)根据公式 MD M(CH4)计算该有机物的相对分子质量为 164.37570。(2)由 A 的燃烧反应知，5.6 g A 含 m(C)17.6 g12 444.8 g，m(H)7.2 g 2 180.8 g，确定该有机 物只含碳、氢两种元素，实验式为 CH2，设分子式为(CH
8、2)n，则 12n2n70，n5，分子 式为 C5H10。(3)符合分子式为 C5H10的有烯烃和环烷烃，若能使溴水褪色，则为烯烃，若不 能，则为环烷烃。(4)该核磁共振氢谱图共有 4 个吸收峰，吸收峰面积之比为 1126， 则符合题意。 3. 按要求回答下列问题： (1)有机物 X 的分子式为 C4H8O2，其红外光谱如图所示： 则该有机物可能的结构为_(填字母)。 ACH3COOCH2CH3 BCH3CH2COOCH3 CHCOOCH2CH2CH3 D(CH3)2CHCOOH (2)有机物 Y 的结构可能有和两种， 要对其结构进行物理方 法鉴定，可用_。 若有机物 Y 为，则红外光谱中应该
9、有_个振动吸收；核磁共振 氢谱中应有_个峰。 若有机物 Y 为，则红外光谱中应该有_个振动吸收； 核磁共振氢 谱中应有_个峰。 答案 (1)AB (2)红外光谱法 5 2 3 2 解析 (1)A、B 项都有两个CH3，且不对称，都含有 C=O、COC，所以 A、B 项符 合图示；C 项只有一个CH3，不会出现不对称的现象；D 项中没有 COC，且CH3 为对称结构。 (2)中，化学键有 C=O、CO、OH、CC、CH，所以红外光谱中 共有 5 个振动吸收；分子中含有 2 种氢(CH3、OH)，所以核磁共振氢谱中应有 2 个吸收 峰。 中，化学键有 C=O、COC、CH，所以红外光谱中共有 3 个振动 吸收；分子中含有 2 种氢(CH3、)，所以核磁共振氢谱中应有 2 个峰。
