c3h8

时遁市安宁阳光实验学校高二化学选修5有机物分

子式的确定

1．有机物组成元素的判断

一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应产物为：C→CO2，H→H2O，

Cl→HCl。某有机物完全燃烧后若产物只有CO2和H2O，则其组成元素可能为C、

H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素，首先应求出产物CO2中碳元素

的质量及H2O中氢元素的质量，然后将碳、氢元素的质量之和与原有机物质量

比较，若两者相等，则原有机物的组成中不含氧；否则，原有机物的组成含氧。

2．实验式(最简式)和分子式的区别与联系

(1)最简式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式

子。不能确切表明分子中的原子个数。

注意：

①最简式是一种表示物质组成的化学用语；

②无机物的最简式一般就是化学式；

③有机物的元素组成简单，种类繁多，具有同一最简式的物质往往不止

一种；

④最简式相同的物质，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)的最简式相同，均为CH，

故它们所含C、H元素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。

注意：

①分子式是表示物质组成的化学用语；

②无机物的分子式一般就是化学式；

③由于有机物中存在同分异构现象，故分子式相同的有机物，其代表的

物质可能有多种；

④分子式＝(最简式)n。即分子式是在实验式基础上扩大n倍，

。

3．确定分子式的方法

(1)实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验

式)→相对分子质量→求分子式。

(2)物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1mol分子

中所含各元素原子的物质的量→求分子式。（标况下M=dg/cm3×103·22.4L/mol）

(3)化学方程式法利用化学方程式求分子式。

(4)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。

由于x、y、z相对，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子

式。

[例1]3.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分

子质量为60，求该样品的实验式和分子式。

解：(1)求各元素的质量分数

（2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比

（3）求分子式

通过实验测得其相对分子质量为60，这个样品的分子式=（实验式）n。

[例2]实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在状况下11.2L

此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。

解：（1）求该化合物的摩尔质量

（2）求1mol该物质中碳和氢原子的物质的量

[例3]6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过

5g灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。

求该一元醇的分子。

解：

[例4]有机物A是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A蒸气与乙醇蒸气的

相对密度是2。1.38gA完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质

量会增加3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加1.08g；取

4.6gA与足量的金属钠反应，生成的气体在状况下的体积为1.68L；A不与纯碱

反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。

解：

说明：由上述几种计算方法，可得出确定有机物分子式的基本途径：

【练习】

⒈某烃0.1mol，在氧气中完全燃烧，生成13.2gCO2、7.2gH2O，则该烃的

分子式为。

⒉已知某烃A含碳85.7%，含氢14.3%，该烃对氮气的相对密度为2，求该

烃的分子式。

⒊125℃时，1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为

10L（相同条件下），则该烃可能是

4B.C2H4C.C2H2D.C6H6

⒋一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10g，混合气密度是相同状况

下H2密度的12.5倍，该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，试剂瓶总质量增

加了8.4g，组成该混合气体的可能是

A.乙烯和乙烷B.乙烷和丙烯C.甲烷和乙烯D.丙稀和丙烷

⒌室温下，一气态烃与过量氧气混合完全燃烧，恢复到室温，使燃烧产物

通过浓硫酸，体积比反应前减少50mL，再通过NaOH溶液，体积又减少了40mL，

原烃的分子式是

4B.C2H4C.C2H6D.C3H8

⒍A、B两种烃通常状况下均为气态，它们在同状况下的密度之比为1∶3.5。

若A完全燃烧，生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶2，试通过计算求出A、B

的分子式。

⒎使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，可得CO23.52g，H2O1.92g，

则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为

A.1∶2B.1∶1C.2∶3D.3∶4

⒏两种气态烃的混合气共1mol，在空气中燃烧得到1.5molCO2和2molH2O。

关于该混合气的说法合理的是

A．一定含甲烷，不含乙烷B．一定含乙烷，不含甲烷

C．一定是甲烷和乙烯的混合物D．一定含甲烷，但不含乙烯

9．25℃某气态烃与O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25℃，

此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该

烃的分子式可能为

A.C2H4B.C2H2C.C3H6D.C3H8

10．某烃7.2g进行氯代反应完全转化为一氯化物时，放出的气体通入

500mL0.2mol/L的烧碱溶液中，恰好完全反应，此烃不能使溴水或酸性高锰酸

钾溶液褪色，试求该烃的分子式。

11．常温下某气态烷烃10mL与过量O285mL充分混合，点燃后生成液态水，

在相同条件下测得气体体积变为70mL，求烃的分子式。

12．由两种气态烃组成的混合烃20mL，跟过量O2完全燃烧。同温同压条件

下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了30mL，然后通过碱石灰又减少40mL。

这种混合气的组成可能有几种？

《有机物分子式的确定》参考答案

[例1]3.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分子

质量为60，求该样品的实验式和分子式。

解：(1)求各元素的质量分数

样品CO2H2O

3.26g4.74g1.92g

（2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比

这个样品的实验式为CH2O。

（3）求分子式

通过实验测得其相对分子质量为60，这个样品的分子式=（实验式）n。

故这个样品的分子式为C2H4O2。

答：这个样品的实验式为CH2O，分子式为C2H4O2。

[例2]实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在状况下11.2L此化

合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。

解：

（1）求该化合物的摩尔质量

根据得

（2）求1mol该物质中碳和氢原子的物质的量

即1mol该化合物中含2molC原子和4molH原子，故分子式为C2H4。

[例3]6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过5g

灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该

一元醇的分子。

解：设与CuO反应的氢气的物质的量为x

而这种一元醇反应后生成的氢气的物质的量为。

饱和一元醇的通式为，该一元醇的摩尔质量为M（A）。

该一元醇的相对分子质量是60。根据这一元醇的通式，有下列等式：

则饱和一元醇的分子式是C2H6O。

[例4]有机物A是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A蒸气与乙醇蒸气的

相对密度是2。1.38gA完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质

量会增加3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加1.08g；取

4.6gA与足量的金属钠反应，生成的气体在状况下的体积为1.68L；A不与纯碱

反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。

解：燃烧产物通过碱石灰时，CO2气体和水蒸气吸收，被吸收的质量为3.06g；

若通过浓硫酸时，水蒸气被吸收，被吸收的质量为1.08g。故CO2和水蒸气被吸

收的物质的量分别为：

列方程解之得x=3y=8

由题意知A与金属钠反应，不与Na2CO3反应，可知A含羟基不含羧基（—

COOH）。

4.6gA所含物质的量为

4.6gA中取代的H的物质的量为。

即1molA取代H的物质的量为3mol，可见1个A分子中含有3个羟基，故

A为丙三醇，

结构简式为：

【练习】

⒈解析：烃

．

完全燃烧产物为CO2、H2O，CO2中的C、H2O中的H全部来自于烃。

13.2gCO2物质的量为

13.2g

0.3mol

44g/mol

，7.2gH2O物质的量为

7.2g

0.4mol

18g/mol

，则

0.1mol该烃中分子含C：0.3mol，含H：0.4mol×2＝0.8mol（CO2～C、H2O～2H），

所以1mol该烃分子中含C3mol、含H8mol。答案：C3H8。

⒉解析：

85.7%14.3%

n(C):n(H):1:2

121

，即最简式为CH2、化学式为

2n

(CH)，

该烃的相对分子质量：Mr(A)＝Mr(N2)×2＝28×2＝56，r

r2

M(A)

56

n4

M(CH)14

，故

分子式为C4H8。

⒊解析：任意烃与一定量氧气充分燃烧的化学方程式：

CxHy+(x+

y

4

)O2点燃xCO2+

y

2

H2O

当温度高于100℃时，生成的水为气体。若烃为气态烃，反应前后气体的

体积不变，即反应消耗的烃和O2与生成的二氧化碳和气态水的体积相等。

∴1＋(x+

y

4

)＝x＋

y

2

y＝4

就是说气态烃充分燃烧时，当烃分子中氢原子数等于4时（与碳原子数多

少无关），反应前后气体的体积不变（生成物中水为气态）。答案：A、B。

⒋解析：混合气体的平均摩尔质量为12.5×2g/mol＝25g/mol，则混合气

的物质的量为；又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是

28g/mol，故烷烃的摩尔质量一定小于25g/mol，只能是甲烷。当混合气通过溴

水时，由于只有烯烃和溴水反应，因此增重的8.4g为烯烃质量，则甲烷质量为

10g－8.4g＝1.6g，甲烷的物质的量为0.1mol，则烯烃的物质的量为0.3mol，

烯烃的摩尔质量为，根据烯烃通式CnH2n，即14n＝28，可求出

n＝2，即烯烃为乙烯。答案：C。

⒌解析：烃在过量氧气中完全燃烧产物为CO2、H2O及剩余O2，由于是恢复

到室温，则通过NaOH溶液后气体体积减少40mL为生成CO2体积。

CxHy+(x+

y

4

)O2点燃xCO2+

y

2

H2O（g）ΔV

1x+

y

4

x1+

y

4

0.040.05

列式计算得：y＝5x－4当：

①x＝1y＝1②x＝2y＝6③x≥3y≥11只有②符合。（为什么？）

答案：C。

⒍解析：烃A完全燃烧，C→CO2H→H2O产物中

2

CO

n∶

2

HO

n＝1∶2，即A

中

nC∶nH＝1∶4，只有CH4能满足该条件，故A为甲烷，摩尔质量为16g/mol；

相同状况下，不同气体密度与摩尔质量成正比：MA∶MB＝1∶3.5，

MB＝3.5MA＝3.5×16g/mol＝56g/mol。设烃B分子式为CxHy，则：

12x＋y＝56y＝56－12x只有当x＝4y＝8时合理。答案：A：CH4；B：

C4H8

⒎解析：该题已知混合气体完全燃烧后生成CO2和H2O的质量，从中可以计

算出这两种物质的物质的量，n(CO2)＝3.52g÷44g/mol＝0.08mol、n(H2O)＝

1.92g÷18g/mol＝0.11mol；进而求出混合气体中每含1摩C所含H的物质的量，

0.11mol×2÷0.08mol＝11/4；而组分气体中乙烷和丙烷的同样定义的化学量分

别是，乙烷C2H6为3，丙烷C3H8为8/3；将这些平均量应用于十字交叉法可得这

两组分气体在混合气体中所含C原子数之比。

C2H6每含1摩C所含H的物质的量：311/4－8/3

C3H8每含1摩C所含H的物质的量：8/33－11/4

即混合气体中每含4molC原子，其中1molC原子属于C2H6（乙烷物质的量

则为1/2＝0.5mol），3molC原子属于C3H8（丙烷物质的量则为3/3＝1mol）。

所以混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为：n(C2H6)∶n(C3H8)＝(1/2)∶

(3/3)＝1∶2

答案：A

⒏A

9．解析：25℃时生成的水为液态；生成物经NaOH溶液处理，容器内几乎

成为真空，说明反应后容器中无气体剩余，该气态烃与O2恰好完全反应。设该

烃的分子式为CxHy，则有：

CxHy+(x+

y

4

)O2点燃xCO2+

y

2

H2O

压强变化可知，烃和O2的物质的量应为CO2的2倍（25℃时生成的水为液

态），

即：1＋(x+

y

4

)＝2x，整理得：x＝1＋

y

4

讨论：当y＝4，x＝2；当y＝6，x＝2.5（不合，舍）；当y＝8，x＝3，…

答案：A、D。

10．解析：根据方程式：CxHy+Cl2→CxH(y－1)Cl+HClHCl+NaOH＝NaCl+H2O得

关系式：

CxHy～Cl2～NaOH

1mol1mol

n0.5×0.2mol/Ln＝0.1mol

∴该烃的摩尔质量

m7.2g

M72g/mol

n0.1mol



另由该烃与氯气发生取代反应可知该烃为烷烃，通式为CnH2n+2，

则：14n+2＝72n=5故分子式为C5H12答案：C5H12。

11．解析：根据方程式

CxHy(g)+(x+

y

4

)O2

燃烧xCO2(g)+

y

2

H2O(l)ΔV

11+

y

4

10mL25mL

解得：y=6烷烃通式为CnH2n+2，2n＋2＝6，n=2，该烃分子式为C2H6。答案：

C2H6。

12．解析：因为V（混烃）：V（CO2）：V（H2O）＝1：2：1.5，所以：V（混

烃）：V（C）：V（H）＝1：2：3，平均组成为C2H3，rM＝27。

11/4

根据平均组成C2H3分析，能满足平均组成的混烃只有两组，即C2H2和C2H6

或C2H2和C2H4组成的混烃。答案：C2H2和C2H6或C2H2和C2H4