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高三化学商余法
“商余”是除法运算的结果,商余法是利用除法运算的结果由式量求有机物化学式的方法。
●难点磁场
请用商余法试做下题,然后自我界定学习本篇是否需要。
某饱和烃相对分子质量为114,且其一氯代物没有同分异构体,则该烃的结构简式是_____,名称是________。
●案例探究
[例题]若A是相对分子质量为128的烃,则其分子式只可能是 或 ;若A是易升华的片状晶体,则其结构简式是____________;若A为饱和脂肪醛,则A的分子式为____________。
命题意图:由分子式求相对分子质量是简便易行的。本题反其道而行之,考查学生的逆向思维能力,试题开放,答案不具惟一性。
知识依托:同分异构体的写法,萘的物理性质。
错解分析:本文只给出1个数字,若不会用商余法,胡凑乱写,一不小心,就会得出错误答案。
解题思路:先求A分子中有多少个“CH2”基团和此外的H原子数目。
128÷14=9…2 [Mr(CH2)=14]
可见,A分子中有9个“CH2”基团和除此以外的2个H原子,则A分子式可为C9H20;由于12个H原子质量与1个C原子质量相当,所以A分子式又可为C10H8。其中萘(C10H8)是片状晶体易升华;用1个O原子代替1个“CH4”基团可得一种辛醛:C9H2O—CH4+O====C8H16O。
答案:C9H20 C10H8 C8H16O
●锦囊妙计
由式量求化学式可用商余法,步骤如下:
1.由除法得商和余数,得出式量对称烃的化学式,注意H原子数不能超饱和。
2.进行等量代换确定出同式量其他烃或烃的衍生物的化学式:
(1)1个C原子可代替12个H原子;
(2)1个O原子可代替16个H原子或1个“CH4”基团;
(3)1个N原子可代替14个H原子或1个“CH2”基团,注意H原子数要保持偶数。
●歼灭难点训练
1.(★★★)某有机物A,式量为156。若A为烃,且其一溴代物只有两种,则A的分子式为____________,结构简式为____________。
2.(★★★★)某有机物的式量为180,则:
(1)该有机物____________(填“可能”或“不可能”)是饱和烃。
(2)若该有机物含氧,且烃基饱和,则可能____________或____________(写名称)。
3.(★★★★)已知某有机物A的式量为92。
(1)若A不能使溴水褪色,但能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则A分子式为____________,结构简式为____________。
(2)若A为油脂水解产物,且知A与浓硫酸和浓硝酸的混合物反应可制得烈性炸药,则A的分子式是____________,结构简式是____________。
4.(★★★★★)有机物A的式量为128,燃烧只生成CO2和H2O。
(1)写出A的可能的三种化学式____________、____________、____________。
(2)若A能与纯碱溶液反应,且分子结构中含有一个六元碳环,环上的一个氢原子被氨基取代所得产物为B,B的同分异构体甚多,其中含有一个六元环和一个硝基的同分异构体有_____种。
附:参考答案
难点磁场
解析:由于114÷14=8…2,可见,该烃分子式可为C8H18或C9H6,但后者不饱和,故舍去。C8H18的同分异构体,一氯代物没有同分异构体,表明其结构对称完整,试写可得答案。
2.解析:180÷14=12…12
(1)若为烃,则分子式为C12H36,超饱和,显然不可能。进行替换,得C13H24,是不饱和烃。
(2)若含氧,根据Ar(O)=Mr(CH4),则可为C11H32O(超饱和)、C10H28O2(超饱和)、C9H24O3(超饱和)、C8H20O4(超饱和)、C7H16O5(饱和)、C6H12O6(为葡萄糖或果糖)。
答案:(1)不可能 (2)葡萄糖 果糖
3.解析:92÷12=7…8[Ar(C)=12]
可见A分子式可为C7H8,若C7H8分子中不含苯环,如
高锰酸钾溶液褪色而不能使溴水褪色。
油脂水解产物为高级脂肪酸和甘油,A式量决定了A只能是甘油,即C3H8O3,经验证其式量为92亦符合题意。
答案:(1)C7H8
(2)C3H8O3 CH2OH—CHOH—CH2OH
4.解析:通过“例题”之解析可知,A可为C9H20或C10H8;而一个“CH4”的质量与一个O原子质量相当,则有机物A也可为C8H16O(醛或酮)或C7H12O2(羧酸或酯)。
易被遗漏,大大增加了本问之难度。
答案:(1)C9H20、C10H8、C8H16O、C7H12O2中任选三种。
(2)5
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