化学自习室移动版

在解决某些有机化学问题时，如果对有机物的化学式进行巧妙的变形、组合，就可以使化学问题得以简化。

一、重组化学式判断同分异构体

已知—C₄H₉有四种不同的结构，则分子式为C₅H₁₂O的醇被氧化得到含5个碳原子醛的结构有(     )种

A．3         B．4             C．5            D．6

分析：当醇被氧化生成醛时，醇应具有这样的结构R—CH₂OH即烃基与—CH₂OH相连，C₅H₁₂O被氧化生成5个碳原子醛的醇结构应为C₄H₉—CH₂OH，—C₄H₉有四不同的结构，C₅H₁₀O被氧化生成的醛也应有四种结构，答案为B。

二、重组化学式判断物质结构

分子式为C₈H₁₆O₂的有机物A，它能在酸性条件下水解生成B和C，在一定条件下B能氧化转化为C。则A的结构为                    (用结构简式表示)

分析：C₈H₁₆O₂能在酸性条件下水解生成B和C，说明C₈H₁₆O₂是酯，酯水解生成羧酸和醇，B在一定条件下能氧化转化为C，即B是醇，C是羧酸，且两者碳原子数都为4，B能氧化为羧酸，因此b的化学式应该为C₃H₇—CH₂OH，B的结构为CH₃CH₂CH₂CH₂OH或(CH₃)₂CHCH₂OH，C的结构为CH₃CH₂CH₂COOH或(CH₃)₂CHCOOH，所以A的结构为：CH₃CH₂CH₂COOCH₂CH₂CH₂CH₃或(CH₃)₂CHCOOCH₂CH(CH₃)₂

三、重组化学式计算元素的含量

由环己烷、乙醇、乙醚组成的混合物，经测定碳的质量分数为72%，则氧的质量分数为(      )

A．19.6%             B．17.8%                C ．16%                      D．14.2%

分析：混合物中含有C、H、O三种元素，已知碳的质量分数，要计算出氧的质量分数，混合物的成分一定有特殊关系。我们分析环己烷(C₆H₁₂)、乙醇(C₂H₆O)、乙醚(C₄H₁₀O)的元素组成会发现，将三种物质的化学式重新组合可表示为己烷(CH₂)₆、乙醇(CH₂)₂H₂O、乙醚(CH₂)₄H₂O，由这种组合后的分子的表示式看出在混合物中含有CH₂和H₂O两部分，由碳的质量分数可计算出CH₂的质量分数，进而计算出H₂O的质量分数，最后得到氧的质量分数。

C~CH₂  H₂O~O

12   14    18    16

72%    84%   1—84%    14.2%

答案为D

四、重组化学式判断混合物成分

由两种有机物组成的混合物，在一定的温度和压强下完全汽化为气体，在相同的温度和压强下，只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也一定。符合这种情况的可能是(    )

A.甲烷(CH₄)和乙酸(C₂H₄O₂)       B.乙醛(C₂H₄O)和甲醇(CH₄O)

C.丙醛(C₃H₆O)和甘油(C₃H₈O₃)   D.丙酮(C₃H₆O)和丙二醇(C₃H₈O₂)

分析：由题给信息“只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也一定”可得出，两种物质燃烧时每个分子消耗氧气的量要相同，对分子的化学式进行适当组合即可作出判断。A选项中甲烷耗氧部分为CH₄，乙酸(CO₂)CH₄耗氧部分为CH₄，符合题意；B选项乙醛(C₂H₂)H₂O耗氧部分为C₂H₂，甲醇(CH₂)H₂O耗氧部分为CH₂，不符合题意；C选项丙醛(C₃H₄)H₂O耗氧部分为C₃H₄，甘油(C₃H₂)(H₂O)₃，不符合题意；D选项丙酮(C₃H₄)H₂O耗氧部分为C₃H₄，丙二醇(C₃H₄)(H₂O)₂耗氧部分为C₃H₄，符合题意。

所以答案为AD。

五、重组化学式获得分子式

有机化合物A、B的分子式不同，它们只含C、H、O元素中的两种或三种，如果A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气和生成水的物质的量就不变，则：

(1)A、B的组成必须满足的条件是。

(2)若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，相对分子质量最小的是                (写分子式)。

(3)若A是甲酸，则化合物B可能是，它的名称是               。

分析：由A、B不论以何种比例混合，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时消耗的氧气和生成水的物质的量就不变可得，A、B的含有的H原子数相同，若A、B的分子中有氧原子，则分子中的碳结合分子中的氧原子后，剩余部分消耗氧的量也应相同，因此A、B分子式可统一表示为H_m(CO₂)_n或 C_xH_y(CO₂)_z，A、b组成必须满足的条件为相差若干个CO₂。

若A是CH₄，则b的分子中除含CH₄外，还含有CO₂，即相对分子质量最小的分子是CH₄CO₂，分子式是C₂H₄-O₂。

若A是甲酸，则化学式可表示为H₂(CO₂)，则符合条件的B为H₂(CO₂)_n，其分子式为H₂C₂O₄，结构可表示为HOOC—COOH，名称为乙二酸或草酸。