1、1微专题微专题 4确定烃分子式常用的几种方法确定烃分子式常用的几种方法1直接法直接法直接求算出直接求算出 1 mol 烃中各元素原子的物质的量即可推出烃的分子式烃中各元素原子的物质的量即可推出烃的分子式。 如果给如果给出一定条件下烃的密度出一定条件下烃的密度(或相对密度或相对密度)以及各元素的质量比以及各元素的质量比，求算分子式的途径为求算分子式的途径为密度密度(相对密度相对密度)摩尔质量摩尔质量1 mol 烃中烃中 C、H 元素原子的物质的量元素原子的物质的量分子式。分子式。2通式法通式法根据相对密度求出分子量或题中给出含氢原子数根据相对密度求出分子量或题中给出含氢原子数，共价键数可按如下求
2、解共价键数可按如下求解：(1)(2)氢原子数氢原子数 y 代入烃的通式代入烃的通式分子式分子式(3)共价键数共价键数 N如烷烃如烷烃 CnH2n2的共价键数的共价键数 N(n1)2n23n1求出求出 n 分子式分子式3最简式法最简式法根据分子式为最简式的整数倍根据分子式为最简式的整数倍，因此利用相对分子质量和最简式可确定分因此利用相对分子质量和最简式可确定分子式子式。即即 n(C)n(H)碳的质量分数碳的质量分数12氢的质量分数氢的质量分数1ab(最简整数比最简整数比)。最简最简式为式为 CaHb，则分子式为则分子式为(CaHb)n，nMr12abMr为烃的相对分子质为烃的相对分子质量，量，(
3、12ab)为最简式的式量为最简式的式量。4化学方程式法化学方程式法写 出 烃写 出 烃 (CxHy) 燃 烧 生 成燃 烧 生 成 CO2和和 H2O 的 化 学 方 程 式 ：的 化 学 方 程 式 ： CxHyxy4 O2点燃点燃xCO2y2H2O，根据化学方程式根据化学方程式，结合已知条件可计算烃的分子结合已知条件可计算烃的分子式。式。还可以根据烃燃烧前后气体体积变化确定氢原还可以根据烃燃烧前后气体体积变化确定氢原子个数：子个数：当温度高于当温度高于 100 ，VV前前V后后1y4，则则(1)当当V0 时时，y4(2)当当V0 时时，y42(3)当当V0 时时，y45平均分子式法平均分子
4、式法对混合烃的燃烧对混合烃的燃烧，可依据化学方程式法或原子个数守恒法求出碳、氢原子可依据化学方程式法或原子个数守恒法求出碳、氢原子的平均个数的平均个数，然后根据所给条件进一步求混合烃的各自分子式。然后根据所给条件进一步求混合烃的各自分子式。【典例【典例 1】 由两种气态由两种气态烷烃组成的混合物烷烃组成的混合物， 在标准状况下的密度为在标准状况下的密度为 1.16 gL1，则关于该混合物组成的判断正确的是则关于该混合物组成的判断正确的是()A一定有甲烷一定有甲烷B一定有乙烷一定有乙烷C一定是甲烷和乙烷的混合物一定是甲烷和乙烷的混合物D可能是乙烷和丙烷的混合物可能是乙烷和丙烷的混合物A混合气体的
5、平均摩尔质量是混合气体的平均摩尔质量是 M1.16 gL122.4 L mol126 g mol1，即平均相对分子质量为即平均相对分子质量为 26，在烷烃中相对分子质量小于在烷烃中相对分子质量小于 26 的只有甲烷的只有甲烷，因因此一定含有甲烷。此一定含有甲烷。【典例典例 2】燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧烧0.1 mol 某烃某烃，燃烧产物依次通过如图所示的装置燃烧产物依次通过如图所示的装置，实验结束后实验结束后，称得甲装置增称得甲装置增重重 3.6 g，乙装置增重乙装置增重 4.4 g。甲甲乙乙(1)甲瓶盛浓硫酸的作用
6、是甲瓶盛浓硫酸的作用是_。(2)乙瓶增重乙瓶增重 4.4 g 为为_的质量。的质量。(3)该烃的分子式为该烃的分子式为_。解析解析nH2O3.6 g18 gmol10.2 mol、nH0.4 mol，nCO24.4 g44 gmol10.1 mol、nC0.1 mol，即即 0.1 mol 该有机物分子中含该有机物分子中含 0.1 mol C、0.4 mol H，故分子式为故分子式为 CH4。答案答案(1)吸收水蒸气吸收水蒸气(2)CO2(3)CH431在在 1.01105Pa、150 条件下条件下，某烃完全燃烧某烃完全燃烧，反应前后压强不发生变反应前后压强不发生变化化，该有机物可能是该有机物
7、可能是()AC6H6BC2H6CC3H8DC2H4答案答案D2室温下室温下，某气态烃与过量氧某气态烃与过量氧气混合完全燃烧气混合完全燃烧，恢复到室温恢复到室温，使燃烧产物使燃烧产物通过浓硫酸通过浓硫酸，体积比反应前减少体积比反应前减少 50 mL，再通过再通过 NaOH 溶液溶液，体积又减少了体积又减少了 40mL，原烃的分子式是原烃的分子式是()ACH4BC2H4CC2H6DC3H8C烃在过量氧气中完全燃烧产物为烃在过量氧气中完全燃烧产物为 CO2、H2O 及剩余及剩余 O2，由于是恢复到由于是恢复到室温室温，则通过则通过 NaOH 溶液后气体体积减少的溶液后气体体积减少的 40 mL 为生
8、成为生成 CO2的体积。的体积。CxHy(xy4)O2点燃点燃xCO2y2H2O(l)V1xy4x1y440 mL50 mL根据题意得根据题意得：x1y440 mL50 mL，5xy4，即即 y5x4。分情况进行讨论分情况进行讨论，x1，y1，不符合题意；不符合题意；x2，y6，符合题意；符合题意；x3，y11，不符合不符合题意。所以原烃的分子式为题意。所以原烃的分子式为 C2H6。3 25 时时， 某气态烃某气态烃与与O2混合充入密闭容器中混合充入密闭容器中， 点燃爆炸后又恢复点燃爆炸后又恢复至至25 ，此时容器内压强为原来的此时容器内压强为原来的13，再经再经 NaOH 溶液处理溶液处理，
9、容器内几乎成为真空容器内几乎成为真空。该烃该烃的分子式为的分子式为()ACH4BC2H6CC3H8DC4H10A由题意知由题意知，气态烃与气态烃与 O2恰好完全反应恰好完全反应，利用化学方程式：利用化学方程式：CxHyxy4 O2点燃点燃xCO2y2H2O，由在相同条件下反应前后压强之比等于反应前后由在相同条件下反应前后压强之比等于反应前后4气体物质的量之比得：气体物质的量之比得：x1xy413；解得；解得 y4(2x1)讨论：当讨论：当 x1 时时，y4；x2 时时，y12，舍去；舍去；x3 时时，y20，舍去；舍去；x4 时时，y28，舍去；故选舍去；故选 A 项。项。4写出下列各烷烃的分
10、子式。写出下列各烷烃的分子式。(1)烷烃烷烃 A 的分子中含有的分子中含有 200 个氢原子：个氢原子：_。(2)烷烃烷烃 B 的分子中含有的分子中含有 22 个共价键：个共价键：_。(3)标准状况下标准状况下，1 L 气态烷烃气态烷烃 C 完全燃烧时完全燃烧时，消耗标准状况下的消耗标准状况下的 O26.5 L：_。(4)1 L 烷烃烷烃 D 的蒸气完全燃烧时的蒸气完全燃烧时， 生成同温生成同温、 同压下同压下 15 L 水蒸气水蒸气： _。(5)烷烃烷烃 E 的蒸气密度是同温、同压下氢气的的蒸气密度是同温、同压下氢气的 22 倍：倍：_。解析解析(1)根据烷烃的通式根据烷烃的通式 CnH2n
11、2可得可得，2n2200，则则 n99，A 的分的分子式为子式为 C99H200。(2)在烷烃分子中在烷烃分子中，n 个碳原子形成个碳原子形成(n1)个个 CC 键键，(2n2)个氢原子形成个氢原子形成(2n2)个个 CH 键键，则则 n12n222，n7，B 的分子式为的分子式为 C7H16。(3)1 mol CnH2n2完全燃烧时完全燃烧时，消耗消耗 O23n12mol，标准状标准状况下况下 1 L CnH2n2完全燃烧消耗完全燃烧消耗 O23n12L，则则3n126.5，n4，则则 C 的的分子式为分子式为 C4H10。(4)烷烃完全燃烧时烷烃完全燃烧时，1 mol CnH2n2生成生成
12、(n1)mol H2O，同温、同压下同温、同压下 1 LCnH2n2生成生成(n1)L 水蒸气水蒸气，则则 n115，n14，D 的分子式为的分子式为 C14H30。(5)由由(CnH2n2)22(H2)可知可知，Mr(CnH2n2)22Mr(H2)，则则 Mr(CnH2n2)44，可推出可推出 n3，即即 E 的分子式为的分子式为 C3H8。答案答案(1)C99H200(2)C7H16(3)C4H10(4)C14H30(5)C3H85(1)完全燃烧完全燃烧 0.1 mol 某烃某烃，燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液燃烧产物依次通过浓硫酸、浓碱液，实验结实验结束后束后，称得浓硫酸增重称得浓硫酸增
13、重 9 g，浓碱液增重浓碱液增重 17.6 g。该烃的分子式为。该烃的分子式为_。(2)某烃某烃 2.2 g，在在 O2中完全燃烧中完全燃烧，生成生成 6.6 g CO2和和 3.6 g H2O，在标准状况在标准状况下其密度为下其密度为 1.964 3 gL1，其分子式为其分子式为_。(3)某烷烃的相对分子质量为某烷烃的相对分子质量为 128，该烷烃的分子式为该烷烃的分子式为_。5(4)在在 120 和和 101 kPa 的条件下的条件下，某气态烃和一定质量的氧气的混合气体某气态烃和一定质量的氧气的混合气体，点燃完全反应后再恢复到原来的温度时点燃完全反应后再恢复到原来的温度时，气体体积缩小气体
14、体积缩小，则该烃分子内的氢原则该烃分子内的氢原子个数子个数_(填字母填字母)。A小于小于 4B大于大于 4C等于等于 4D无法判断无法判断解析解析(1)0.1 mol 烃中烃中，n(C)17.6 g44 gmol10.4 mol，n(H)9 g18 gmol121 mol，则每个烃分子中含则每个烃分子中含 4 个碳原子、个碳原子、10 个氢原子个氢原子，即分子式为即分子式为 C4H10。(2)由题意可得烃的摩尔质量由题意可得烃的摩尔质量 M22.4 Lmol11.964 3 g L144g mol1。该烃分子中该烃分子中，n(C)n(H)6.6 g44 gmol1(3.6 g18 gmol12)38，故最简式故最简式为为C3H8，最简式相对分子质量为最简式相对分子质量为 44，等于该烃的相对分子质量等于该烃的相对分子质量，故该烃的分子式故该烃的分子式为为 C3H8。(3)某烷烃某烷烃 CnH2n2的相对分子质量为的相对分子质量为 128，则则 14n2128，解得解得 n9，故故分子式为分子式为 C9H20。(4)设某气态烃的分子式为设某气态烃的分子式为 CxHy，则有则有 CxHy(xy4)O2点燃点燃xCO2y2H2O，因为反应后气体体积缩小因为反应后气体体积缩小，则则 1xy4xy2，即即 y4。答案答案(1)C4H10(2)C3H8(3)C9H20(4)A
