内容正文:
专题1 认识有机化合物
专 题 优 化 总 结
专题1 认识有机化合物
专题1 认识有机化合物
知识体系构建
专题1 认识有机化合物
专题归纳整合
有机物分子式的确定
专题1 认识有机化合物
常温下,一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体。A和B的分子中最多只含有4个碳原子,且B分子中的碳原子数比A分子中的多。
(1)将1 L该混合气体充分燃烧,在同温、同压下得到2.5 L CO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比,并将结论填入表中。
例1
专题1 认识有机化合物
(2)120 ℃时取1 L该混合气体与9 L O2混合,充分燃烧,当恢复到燃烧前的温度和压强
时,体积增大6.25%,试通过计算确定A和B的分子式。
组合编号 A的分子式 B的分子式 A和B的体积比(VA∶VB)
专题1 认识有机化合物
【解析】 (1)设混合气体的平均分子式为CnHm,因为同温、同压下气体的体积之比等于物质的量之比,所以1 mol混合烃充分燃烧可以生成2.5 mol CO2,即n=2.5,故混合烃的平均分子式为C2.5Hm。可推断,混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃(CH4和C2H6)和碳原子数大于2.5的气态烯烃(C3H6和C4H8)组成。
专题1 认识有机化合物
它们有4种可能的组合,根据每一种组合中烷烃的碳原子数及平均分子式中的碳原子
数,可以确定A和B的体积比。
以第①组为例,用十字交叉法确定VA∶VB:
专题1 认识有机化合物
其他组同理可以用十字交叉法确定出
VA∶VB。
组合编号 A的分子式 B的分子式 A和B的体积比(VA∶VB)
① CH4 C3H6 1∶3
② CH4 C4H8 1∶1
③ C2H6 C3H6 1∶1
④ C2H6 C4H8 3∶1
专题1 认识有机化合物
(2)CnHm+(n+eq \f(m,4))O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))nCO2+eq \f(m,2)H2O ΔV
1 n+eq \f(m,4) n eq \f(m,2) eq \f(m,4)-1
eq \f(m,4)-1=10×6.25%,则m=6.5,
专题1 认识有机化合物
即混合物中氢原子平均组成为6.5。据平均值的含义,混合物中定有H原子数大于6.5的分子,故一定有C4H8,则可能是②组或④
组。若是②组,由十字交叉法求得VA∶VB:
专题1 认识有机化合物
eq \f(VA,VB)=eq \f(3,5)≠eq \f(1,1)(不合题意)
若是④组,由十字交叉法求得VA∶VB:
eq \f(VA,VB)=eq \f(3,1)(符合题意)
即A为C2H6,B为C4H8。
专题1 认识有机化合物
【答案】 (1)
(2)A为C2H6;B为C4H8。
组合编号 A的分子式 B的分子式 A和B的体积比(VA∶VB)
① CH4 C3H6 1∶3
② CH4 C4H8 1∶1
③ C2H6 C3H6 1∶1
④ C2H6 C4H8 3∶1
专题1 认识有机化合物
巩固练习
1.某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为90。取有机物样品1.80 g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08 g和2.64 g。试求该有机物的分子式。
专题1 认识有机化合物
解析:已知m(H)=1.08 g÷18 g·mol-1 ×2 × 1 g·mol-1=0.12 g,
m(C)=2.64 g÷44 g·mol-1×12 g·mol-1=0.72 g,
则m(O)=1.80 g-0.12 g-0.72 g=0.96 g;
则n(C)∶n(H)∶n(O)=(0.72/12)∶(0.12/1)∶(0.96/16)=1∶2∶1,则其实验式为CH2O;
专题1 认识有机化合物
故可设其分子式为(CH2O)n,则有30n=90,解之得:n=3,故分子式为C3H6O3。
答案:分子式为C3H6O3。
专题1 认识有机化合物
重点考查1H核磁共振谱和红外光谱的应用
红外光谱:此谱图反映的是分子结构中不同
的化学键或官能团等特征结构,如在某波长
处出现了“C===O”的吸收峰、“C===C”的吸收峰等,对照红外光谱表可根据吸收峰的位置而确定是何种特征结构的吸收峰。
有机物结构式的确定
专题1 认识有机化合物
1H核磁共振谱:该谱图中所反映出来的主要有两点:一是从峰的数目可判断分子结构中有几种不同化学环境的氢原子,二是从峰的面积比可判断分子中各种不同化学环境的氢原子的个数比。
专题1 认识有机化合物
在有机物分子中,不同位置的氢原子的核磁共振谱中给出的峰值(信号)不同,根据峰值(信号)可以确定有机物分子中氢原子的种类