有機物分子式確定的

人教版高中化學教材(必須加選修)第二冊第七章第三節《有機物分子式和結構式的確定》中，教材通過對三個例題的解答來講述有機物分子式的確定方法，每題各用一法:例1是實驗式法，例2是直求法，例3是通式法。筆者認為教材如此編排無可厚非，但我們在學習本節內容時要靈活運用教材、挖掘教材，運用一題多解的方法，全面系統地掌握有機物分子式的確定方法。

例1:實驗測得某碳氫化合物A中，含碳80%、含氫20%，求該化合物的實驗式。又測得該化合物的相對分子質量是30，求該化合物的分子式。

解法一(實驗式法):由C、H質量比→C、H原子個數比→實驗式(即最簡式)分子式(解答過程如教材，略)

解法二(直求法):N(c)=■=■=2

同理N(H)=■=■=6

∴分子式為C2H6，實驗式為CH3

解法三(商余法):■=2……6

∴A的分子式為為C2H6，實驗式為CH3

解法四(通式法):因為A為烴但不知為何種烴，故可令A的分子式為CxHy，依題意知:

12x+y=30■=■→x=2y=6

例2:2.3g某有機物A完全燃燒后，生成0.1molCO2和2.7gH2O，測得該化合物的蒸氣與空氣的相對密度是1.6，求該化合物的分子式。

【分析】根據A的燃燒產物是CO2和H2O，可知A中一定含C、H元素，可能還有O元素，故要確定A的分子式，首先要確定A中是否含O元素，如何確定呢?一般是運用燃燒前后C、H、O的守恒，方法如下:

法一(C、H守恒):A中，m(C)=n(C)·m(C)=n(CO2)·m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g，m(H)=m(H2O) ·w(C)=2.7g×■=0.3g

∵m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<2.3g

∴A中含O元素且m(O)=2.3-1.5=0.8g(此過程與教材解答方法類同)

法二(O守恒):根據質量守恒定律，參加反應的O2的質量為:m(CO2)+m(H2O)-m(A)=0.1×44+2.7-2.3=4.8g，即n(O2)反應=■=0.15mol

又∵0.1molCO2中含O原子:0.1×2=0.2mol，2.7g水中含O原子■=0.15mol

∴燃燒產物中n(O)總=0.2mol+0.15mol=0.35mol>參加反應的O2中的n(O)=0.15mol×2=0.3mol

∴A中含O元素且2.3gA中含O原子:0.35-0.3=0.05(mol)

通過上述解答，易知2.3gA中m(C)=1.2g，m(H)=0.3g，m(O)=0.8g

同時，根據題意也易求mr(A)=29×1.6=46，我們就能順利求得A的分子式，方法又有:

法一(直求法):N(C)=■=■=2，同理求N(H)、N(O)(過程如教材所解)。

法二(實驗式法):∵A中C、H、O的質量分別為1.2g、0.3g、0.8g

∴A分子中C、H、O的原子個數比為■:■:■=2:6:1

∴A中的實驗式為C2H6O

又∵Mr(A)=46

∴A的分子式就為C2H6O(或C2H6O中H原子已經飽和，故此實驗式即A的分子式)

另外，筆者認為此題運用通式法也能順利求解。過程分析如下:

∵A的燃燒產物是CO2與H2O，故可設A的分子式為CxHyOz(不能設為CxHy)，再寫出其完全燃燒的化學方程式:

CzHyOz+(x+■-■)O2點燃=XCO2+■H2O

1 x+■-■ x ■

■mol 0.1mol ■mol

易求

x=2，y=6，z=■=1

綜上所述，當已知某有機物的相對分子質量與各元素的質量或質量分數或質量比時，求解其分子式的方法是有多種的。只有全面掌握了這些方法，我們才能更好地認識求解的原理，才能針對不同的已知條件，生成出最佳的求解方案。

(作者單位:江西省安福中學)