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高二化学下册知识点规范训练40.doc
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4、物合成的重要环节。1.明白合成天然有机化合物之前需要测定其结构,才能进行合成。2.明白合成自然界没有的有机化合物之后需要测定其结构,才能证实合成工作是否能成功。一、有机化合物分子式的确定1.结构测定在研究和合成有机化合物中占有极其重要的地位。测定有机化合物结构的方法很多,归根结底都是依据它们自身所具有的物理性质或化学性质来进行测定。测定有机化合物结构的核心步骤是确定其分子式,以及检测分子中所含的官能团及其在碳骨架上的位置。2.要确定有机化合物的分子式,首先需要知道该物质是由哪些元素组成、各元素的质量分数是多少。组成有机化合物的元素种类不多,最常见的是C、H、O、N、X等元素,各元素的质量分数通
5、常需要借助有机化合物的化学性质进行定量测定。得知C、H、N、X等元素的质量分数后,其总和若小于100%,其差值一般就是氧元素的质量分数。二、有机化合物中元素质量分数的测定1.19世纪,盖-吕萨克、贝采里乌斯、李比希等化学家创建了有机元素定量分析方法,使有机化学正式成为一门新的科学。2.测定碳元素、氢元素的质量分数最常用的方法是燃烧分析法。将样品置于氧气气流中燃烧,燃烧后生成的H2O和CO2分别用吸水剂和碱液吸收,称重后即可分别计算出样品中氢元素、碳元素的质量分数。3.确定了有机化合物的元素组成,还要测定其相对分子质量,测定有机化合物的相对分子质量的方法很多,如使用质谱仪进行测定。4.测定氮元素
6、的质量分数最常用的方法是将样品通入CO2气流中,在氧化铜的作用下生成氮气,然后测定氮气的总体积,计算出氮在有机化合物中的质量分数。5.测定卤素元素的质量分数的方法通常是将样品与NaOH溶液混合加热,此时卤素原子转变为卤素离子,加入稀硝酸酸化后,与AgNO3溶液作用生成卤化银沉淀,由此可以计算出卤素在有机化合物中的质量分数。1.实验式和分子式的区别与联系有哪些?【答案】(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简整数比的式子。不能确切表明分子中的原子个数。实验式是一种表示物质组成的化学用语;无机物的实验式一般就是化学式;有机物的元素组成简单,种类繁多,具有同一实验式的物质往往不止一种;实
7、验式相同的物质,所含各元素的质量分数是相同的,若相对分子质量不同,其分子式就不同。例如,苯(C6H6)和乙炔(C2H2)的实验式相同,均为CH,故它们所含C、H的质量分数是相同的。(2)分子式是表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。2.知道了有机物的实验式(最简式),必须要知道该有机物的相对分子质量才能确定其分子式吗?【答案】(1)某些特殊组成的实验式,在不知道化合物相对分子质量时,也可根据其组成特点确定其分子式。例如实验式为CH3的有机物,其分子式可表示为(CH3)n,仅当n=2时,氢原子达饱和,故其分子式为C2H6。同理,实验式为CH3O的有机物,仅当n=2时,氢原子达饱和,其分子
8、式为C2H6O2。(2)部分有机物的实验式中,氢原子已达饱和,则该有机物的实验式即为分子式。例如实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O、C4H10O3等有机物,其实验式即为分子式。3.通过教材中有机化合物元素的测定方法,分析某有机物完全燃烧的产物为CO2和H2O,则该有机物中是否含有氧元素?【答案】通过相关的实验可以确定CO2和H2O的质量,进而求得有机物中所含碳元素和氢元素的质量。m(C)=m(CO2),m(H)=m(H2O)。若m(有机物)=m(C)+m(H),则说明该有机物中只含C和H两种元素。若m(有机物)m(C)+m(H),且完全燃烧只生成CO2和H2O,则说明该有机物中含有C、H、
9、O三种元素,其中m(O)=m(有机物)-m(C)-m(H)。探究1:元素分析法确定有机物的相对分子质量确定某有机物的结构:(1)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%,氢的质量分数是13.51%, 则其实验式是。(2)确定分子式:下图是该有机物的质谱图,则其相对分子质量为,分子式为。【解析】由题中信息可知C、H、O三种元素含量分别是64.86%、13.51%、21.63%,可以确定C、H、O三种元素的最简个数比是4101,从而得出实验式为 C4H10O;谱图中的质荷比最大处就是未知物的相对分子质量,可知相对分子质量为74,即分子式与实验式一样
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