根据有机物分子式混合物的平均分子式确定混合物的...

请问若两种有机物组成的混合物平均相对分子质量为18,那么就必须有一种有机物的相对分子质量小于18.为什么呢?平均相对分子质量不是 M1+M2 /2
吧?谢谢.
平均相对分子质量的计算方法1为:(n1M1+n2M2+…nnMn)/(n1+n2…nn)这里的n是物质的量;nM是物质的质量。质量除以物质的量等于摩尔质量,其数值就是分子量。若两种有机物组成的混合物平均相对分子质量为18,那么就必须有一种有机物的相对分子质量小于18.这是必须的,因为如果这两种物质的摩尔质量都大于18,那么他们的质量之和除以它们的物质的量之和必然大于18。平均相对分子质量的计算方法2为:混合物中各个物质的分子量与其质量分数的积之和。平均相对分子质量不是( M1+M2) /2,但在这两种物质的物质的量相等或者质量分数相等的情况下是成立的。
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平均相对分子质量 = (混合物质量)/混合物的物质的量
平均相对分子质量的计算方法为:n1M1+n2M2/n1+n2
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有机物确定分子式的方法
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一、知识讲解
有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系,经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知,因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。
(一)解答有机推断题的解题思路
1.剖析题意,分析已知条件和推断内容,弄清被推断物和其他有机物之间的关系 2.抓好解题关键,找出解题的突破口
3.联系题给信息和有关知识,应用规律进行逻辑推理或计算分析,排除干扰,精心筛选,作出正确的推断
(二)有机框图题的突破口
1.根据物质的性质和特征现象推断官能团
(1)能使溴水褪色的物质含有“碳碳双键”、“碳碳三键”、“酚类”或“―CHO”,含碳碳双键或三键的物质因加成而褪色;含醛基的物质因氧化而褪色;酚类物质因取代而褪色;液态饱和烃、液态饱和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质含有“碳碳双键”、“碳碳三键”、“―CHO”或为苯的同系物或还原性糖
(3)能发生银镜反应或能与新制氢氧化铜悬浊液反应的物质含有“―CHO”,可能为醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖等
(4)能发生加成反应的物质含有“碳碳双键”、“碳碳三键”“苯或苯的同系物”和“―CHO” (5)能与Na发生置换反应的物质含有“―OH”或“―COOH”,可能为醇、酚或羧酸 (6)能与Na2CO3反应的物质含有“酚羟基”或“―COOH”,可能为酚或羧酸 (7)能与NaHCO3反应的物质含有“―COOH”或“―SO3H”,可能为羧酸或磺酸 (8)能发生消去反应的物质是“醇”或“卤代烃”
(9)能发生水解反应的物质是“卤代烃”或“酯”“二糖”、“多糖”、“蛋白质” (10)遇FeCl3显紫色的物质含有“酚羟基” (11)遇浓硝酸变黄的物质是“蛋白质” (12)遇I2变蓝的物质是“淀粉”
(13)加入浓溴水出现白色沉淀的物质是“苯酚”
(14)把物质滴入新制氢氧化铜悬浊液中,颜色由蓝色变为绛蓝色,则原物质为多羟基物质
2.根据性质和有关数据推断官能团个数
(1)―CHO~2Ag~Cu2O
(2)2―OH~H2;2―COOH~CO32-~CO2;―COOH~HCO3-~CO2
3.根据某些反应产物推知官能团位置
(1)由醇氧化成醛或羧酸,推知“―OH”一定连接在有2个氢原子的碳原子上;由醇氧化成酮,推知“―OH”一定连接在有1个氢原子的碳原子上
(2)由消去反应的产物可确定“―OH”或“―X”的位置 (3)由取代反应的产物的种数可确定碳链的结构
(4)由加氢后碳链的结构可确定“碳碳双键”或“碳碳三键”的位置
4.根据反应条件推断反应类型
(1)NaOH的水溶液,发生水解反应:
①卤代烃的水解 ②酯类的水解
(2)NaOH的醇溶液,加热,发生卤代烃的消去反应 (3)浓硫酸,加热,发生如下反应:
①醇的消去 ②酯化反应 ③成醚反应 ④磺化反应 ⑤硝化反应
⑥纤维素的水解
(4)溴水或溴的CCl4溶液,发生加成反应;如果加溴水有白色沉淀,则是苯酚的取代反应 (5)O2(Cu或Ag),加热,或CuO,加热,发生醇氧化反应
(6)O2或新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液,发生醛氧化反应;如果在框图中连续两次出现O2,则为醇―醛―酸的过程
(7)KMnO4(H+)或[O],发生醇、甲苯变成羧酸的反应 (8)稀硫酸,加热,发生酯类、淀粉的水解反应
(9)H2,催化剂(Ni或Pt),加热,发生不饱和键如碳碳双键、碳碳叁键、芳香烃、醛和酮的加成反应
(10)光照,X2,发生烷基上的取代反应 (11)Fe粉,Br2,发生苯环上的取代反应
(12)Fe粉,盐酸,发生―NO2被还原为―NH2的反应
5.特征数字
(1)某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有一个“―OH”;增加84,则含有两个“―OH”。即一个“―OH”转变为―OOCCH3。
(2)由“―CHO”变为“―COOH”,相对分子质量增加16;增加32则为两个“―CHO”
(3)与Cl2反应,如果相对分子质量增加71,则含有一个双键,如果增加34.5,则为取代反应,增加了一个氯原子。
(4)根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破:1mol“―C=C―”加成时需1mol H2,1mol “―C≡C―”完全加成时需2mol H2,1mol“―CHO”加成时需1mol H2,而1mol苯环完全加成时需3mol H2。
(5)1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时,其相对分子质量将增加42,1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时,其相对分子质量将增加84。
7.推断有机物分子式的方法 (1)“单位物质的量”法
根据有机物的摩尔质量(分子量)和有机物中各元素的质量分数,推算出1 mol有机物中各元素原子的物质的量,从而确定分子中各原子个数,最后确定有机物分子式。
【例1】某化合物由碳、氢两种元素组成,其中含碳的质量分数为85.7%,在标准状况下11.2L此化合物的质量为14g,求此化合物的分子式. 【解析】此烃的摩尔质量为11.2L
1 mol 此烃中碳原子和氢原子的物质的量分别为: n(C)=28g×85.7%÷12g/mol=2mol
n(H)=28g×14.3%÷1g/mol=4mol 所以1mol此烃中含2 molC和4molH
即此烃的分子式为C2H4
(2)最简式法
根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数之比(最简式),然后结合该有机物的摩尔质量(或分子量)求有机物的分子式。
85.7%14.3%
【例1】另解:由题意可知:C和H的个数比为 :=1:2
所以此烃的最简式为CH2,设该有机物的分子式为(CH2)n
由前面求得此烃的分子量为28可知14 n=28
即此烃的分子式为C2H4。
(3)燃烧通式法
根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系利用原子个数守恒来求出1 mol有机物所含C、H、O原子的物质的量从而求出分子式。
如烃和烃的含氧衍生物的通式可设为CxHyOz(Z=0为烃),燃烧通式为 CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 → xCO2+y/2H2O
【例2】某有机物0.6g完全燃烧后生成448mL(标准状况)CO2和0.36g水。已知该物质的蒸气对氢气的相对密度为30,求有机物的分子式。 【解析】该有机物的分子量为30×2=60
0.6g该有机物的物质的量为 = 0.01 mol
0.36g0.448L
n(CO2)= =0.02mol
n(H2O)= =0.02mol
18g/mol22.4L/mol
由原子个数守恒可知n(C)=n(CO2)=0.02mol,n(H )=2n(H2O)=0.04mol
0.6g该有机物中m(c)= M(C) ×n(C) =12 g/mol×0.02mol =0.24g
m(H)= M(H) ×n(H) = 1 g/mol×0.04mol=0.04g
m(O) = 0.6g-0.24g-0.04g=0.32g
+(x+y/4-z/2)O2 → x CO2
x=0.02 mol×1/0.01 mol=2
y=0.02 mol×4/0.01 mol=4
z=0.32g÷16g/mol÷0.01 mol =2
所以该有机物的分子式为C2H4O2
(4)平均值法
根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。
平均值的特征为:
C小≤C≤C大
H小≤H≤H大
求混合烃的组成烃时,一般方法有:
(1)一般是设平均分子式,结合反应方程式和体积求出平均组成,利用平均值的含义确定混合烃可能的分子式。有时也利用平均分子量来确定可能的组成,此时,采用十字交叉法计算较为简捷。
(2)两混合烃,若平均分子量小于或等于26,则该烃中必含甲烷。
(3)两混合气态烃,充分燃烧后,生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积,则原混合烃中必有CH4;若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量,则原混合烃中必有C2H2。
(4)温度在100℃以上,气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后,若总体积保持不变,则原混合烃中的氢原子平均数为4;若体积扩大,则原混合烃中的氢原子平均数大于4;若体积缩小,则原混合烃中氢原子平均数小于4,必有C2H2。
(5)有机物无论以何种比例混合,只要总质量一定或总物质的量一定,完全燃烧后产生CO2(或H2O)的量不变或耗氧量不变,确定各有机物应满足的关系: 1.总质量一定时:
①若生成H2O的量不变,则各有机物含氢的质量分数一定相等。
②若生成CO2的量不变,则各有机物含碳的质量分数一定相等。
③若耗氧量、生成CO2及H2O的量均不变,则各有机物的最简式一定相同。
2.总物质的量一定时:
①若生成H2O的量不变,则各有机物分子式中氢原子个数相同。
②若生成CO2的量不变,则各有机物分子式中碳原子个数相同。
③若耗氧量不变,烃设为CxHy 则“x+y/4” 的值相同; 若为烃的衍生物(设为CxHyOz) 则“x+y/4-z/2”的值相同; 或将烃的衍生物变形,既分子通式为CaHb(CO2)x(H2O)y(a,b为常数,x,y均可变化)。
④若耗氧量、生成CO2及H2O的量均不变,则各有机物分子式肯定相同(即为同分异构体)。
【例3】某混合气体由两种气态烃组成,取0.1 mol 该混合气态烃完全燃烧后得4.48LCO2(标准状况)和3.6gH2O则这两种气体可能是(
A.CH4和C3H8
B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4
D.C2H2和C2H6 【解析】由题意可知0.1 mol 该混合气态烃含碳原子的物质的量为:
含氢原子的物质的量n(H) = 2n(H2O) =2×= 0.4 mol
即1 mol该混合气态烃含碳原子的物质的量n(C) =2 mol
n(H) = 4mol 该混合气态烃的平均分子式为C2H4,根据平均值的特征可知选BD。
(5)商余通式法(适用于烃类分子式的求法)
根据烷烃(CnH2n+2),烯烃和环烷烃(CnH2n),炔烃和二烯烃(CnH2n-2),苯和苯的同系物(CnH2n-6)的通式可以看出这些烃类物质的分子中都有一个共同的部分为CnH2n,这部分的式量为14n,因此用烃有机分子式的确定_百度文库
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有机分子式的确定
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