礼兵

一、最简式法

先确定出有机物的最简式(实验式),再根据有机物的相对分子质量，确定出其分子式。

例题1 某烃蒸气的密度是相同条件下氢气密度的42倍；经李比希法测得其中碳元素的质量分数为85.71%,氢元素的质量分数为14.29%。则该烃的分子式为( )。

A.C2H4 B.C3H6 C.C5H10 D.C6H12

解析 依题意可知，该烃的相对分子质量为42×2=84;因N(C)∶N(H)=85.71/12∶14.29/1=7.14∶14.29=1∶2,则该烃的最简式为CH2;设该烃的分子式为(CH2)x,则14x=84,解得x=6,则该烃的分子式为C6H12。答案选D项。

二、分子组成法

求出有机物分子中各种元素的原子个数，即确定出有机物的分子式。

例题2 某研究性学习小组在实验室合成了一种有机物A。已知A完全燃烧后产物只有CO2和H2O,且A的相对分子质量为86。经元素分析得知A中碳元素的质量分数为69.76 %,氢元素的质量分数为11.63%。则该有机物A的分子式为( )。

A.C5H10O B.C5H10O2 C.C5H11O3 D.C5H12O

解析 此有机物A分子中各元素的原子个数分别为： Ν(C)= 86×69.76% 12 =5, Ν(Η)= 86×11.63% 1 =10, Ν(Ο)= 86×(100%-69.76%-11.63%) 16 =1 ,则该有机物A的分子式为C5H10O。答案选A项。

三、通式法

根据各类有机物分子式的通式，利用题给有关数据，确定出有机物的分子式。

例题3 某气态不饱和烃的密度是相同条件下氢气密度的20倍，取0.40 g该烃恰好使200 mL 0.1 mol·L-1的溴水完全褪色。则该烃的分子式为__。

解析 此烃的相对分子质量为20×2=40,n(烃)=0.40g/40g·mol-1=0.01 mol, n(Br2)=0.1 mol·L-1×0.2 L=0.02 mol, n(烃)∶n(Br2)=0.01 mol∶0.02 mol=1∶2,则该烃为炔烃或二烯烃；因炔烃和二烯烃分子式的通式为CnH2n-2,从而得12n+2n-2=40,解得n=3,则该烃的分子式为C3H4。答案：C3H4。

四、化学方程式法

根据有关反应的化学方程式(通常根据有机物燃烧反应的化学方程式),利用有关物质间量的比例关系通过计算，确定出有机物的分子式。

例题4 取4.6 g有机化合物X,测得完全燃烧后生成5.4 g H2O和8.8 g CO2;已知相同条件下，该有机化合物X的蒸气密度是氢气的23倍。则该有机化合物A的分子式为__。

解析 此有机物的相对分子质量为23×2=46,n(有机物) = 4.6g 46g⋅mol -1 =0.1 mol, n(Η 2 Ο)= 5.4g 18g⋅mol -1 =0.3 mol, n(CΟ 2 )= 8.8g 44g⋅mol -1 =0.2 mol。

设该有机物的分子式为CxHyOz (若z=0,为烃)。则

12x+y+16z=46 ①

1 mol∶x mol=0.1 mol∶0.2 mol ②

1 mol∶y/2 mol=0.1 mol∶0.3 mol ③

解方程组①②③得，x=2,y=6,z=1,则该有机物的分子式为C2H6O。答案：C2H6O。

五、平均分子式法

先确定出有机混合物的平均分子式，然后根据平均值原理(混合物某一量的平均值大于各成分相应量的小值，而小于各成分相应量的大值；或与各成分相应量的值相等),确定出混合物中各有机物的分子式。

例题5某混合气体由A、B 2种气态烃组成，且B中的碳原子比A中多;取0.1 mol该混合气体完全燃烧后得到7.04 g CO2和3.6g H2O，则气态烃A的分子式为____，气态烃B的分子式可能为____。

解析依题得因n(混合烃)∶n(C)∶n(H)=0.1 mol∶0.16 mol∶0.2 mol×2=1∶1.6∶4，则该混合烃的平均分子式为C1.6H4。根据平均值原理知，该混合烃中必定有碳原子数小于1.6的CH4，另一种气态烃(分子中的氢原子数为4)可能为C2H4、C3H4或C4H4;因B中的碳原子比A中多，则气态烃A的分子式为CH4，气态烃B的分子式可能为C2H4、C3H4或C4H4。

答案:CH4;C2H4、C3H4或C4H4。

六、差量法

根据反应前后有关物质量的差量(如物质的量的差量、固体的质量差量等)，利用差量与有关反应物或生成物的量之间的比例关系进行计算，并结合题给条件，确定出有机物的分子式。

例题6某种气态烃10 mL，在55 mL氧气为中完全燃烧，得到液态水和体积为40 m L的混合气体(所有气体体积都在同温同压下测定)，该气态烃的分子式可能是____。

解析设该气态烃的分子式为CxHy。则

解得y=6

由，解得x≤4。那么该气态烃的分子式可能是C2H6、C3H6或C4H6。

答案:C2H6、C3H6或C4H6。