高中化学解题方法——残基法.pdf

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1、高中化学解题方法难点35残基法已知某类有机物完全燃烧生成的CO2(或H2O)与耗O2量之比，如何确定这类有机物的通式？很难。残基法可化解这一难点。●难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。充分燃烧一含碳、氢、氧的有机物，消耗O2和生成CO2的体积比为5∶4，则此类有机物最简化的通式可表示为____________；其中相对分子质量最小的物质的结构简式为____________；这类有机物充分燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1，且能发生水解反应的物质其分子式为____________，该有机物能发生水解反应的同分异构体结构简式有____________________

2、________________。●案例探究[例题]化合物CO、HCOOH和OHC—COOH(乙醛酸)分别燃烧时，消耗O2和生成CO2的体积比都是1∶2，后两者的分子可以看成是CO(H2O)和(CO)2(H2O)，也就是说：只要分子式符合[(CO)n(H2O)m](n和m均为正整数)的各有机物，它们燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比总是1∶2。现有一些只含C、H、O三种元素的有机物，它们燃烧时消耗O2和生成的CO2的体积比是3∶4。(1)这些有机物中，相对分子质量最小的化合物的分子式是_____________。(2)某两种碳原子数相同的上述有机物，若它们的相对分子质量分别为a和b(a＜b)

3、，则b－a必定是___________(填入一个数字)的整数倍。(3)在这些有机物中有一种化合物，它含有两个羧基。取0.2625g该化合物恰好能与25.0ml－10.100mol·ＬNaOH(aq)完全中和。据此，结合必要的计算和推导，试给出该有机物的相对分子质量和分子式。命题意图：主要考查学生统摄并应用有机物燃烧规律的解题能力。知识依托：有机物的燃烧规律，摩尔质量的计算和化学式的确定方法。错解分析：不能由题给信息，统摄出有机物的燃烧规律，造成本题无解。解题思路：先求符合题意的有机物通式——用残基法，步骤如下：第一步：由题意写出下面式子？＋3O24CO2第二步：根据质量守恒，反推出“？

4、”代表的物质。C4O2＋3O24CO2第三步：将C4O2化为最简式表示(C2O)2＋3O24CO2第四步：将特殊化为一般，得符合题设条件的有机物通式的残基。3m4m(C2O)m＋O2CO222第五步：由残基得通式，只须在残基后增加(H2O)n即可。3m4m(C2O)m·(H2O)n＋O2CO2＋nH2O22(明确各步原理的同学，在具体使用残基法时，可只写出横线上式子，将其余省略，以提高解题速率)可见，只要符合通式(C2O)m·(H2O)n的有机物，完全燃烧时消耗O2和生成CO2的物质的量比都是3∶4.(1)当m=1，n=1时，有机物分子式为：C2H2O2，其结构简式为

5、：OHC—CHO(乙二醛)。这就是答案。(2)由题意b－a=(C2O)m(H2O)n－(C2O)m(H2O)n′=18(n－n′)，n－n′为正整数，b－a必是18的整数倍。0.2625g－1(3)所求二元羧酸摩尔质量为：=210g·mol。110.02500.100molL2则：40m＋18n=210。若分子只含2个碳(m=1)，分子式是HOOC—COOH，不符合(C2O)m(H2O)n通式，不合理。若m=2，(C2O)2式量为80，从210中扣除，余130。余下的数不是18的整数倍，所以也不合理。若m=3，(C2O)3式量是120，从210中扣除，余90。余下的数确实是18的整数

6、倍。因此分子式中m=3，n=5是答案，即(C2O)3(H2O)5或C6H10O8。这个式子是合理的。它有2个不饱和度用在羧基上，也可写出如下合理的结构简式：HOOC—(CHOH)4—COOH，葡萄糖二酸，当然还可以写出很多其他同分异构体(不要求)。答案：(1)C2H2O2(2)18(3)210C6H10O8●锦囊妙计遇到下列情形之一可用残基法：1.如例题，根据有机物的燃烧求通式，然后解决其他问题。2.由总化学式(或其式量)减去某些基团的化学式(或其式量)，得残基的化学式(或其式量)，进而可写出有机物的结构。●歼灭难点训练1.(★★★)某化合物分子式是C8H9NO2，分子中有苯环，苯环上有三个

7、取代基，其中之一是羧基，但并非二甲苯的硝化产物，试写出三个取代基互不相邻的有机物的结构简式：____________。2.(★★★)某有机物A只含C、H、O三种元素，成环状结构，相对分子质量小于60.0，其中O元素的质量分数为36.3%。则A的结构简式为____________，名称为____________。3.(★★★★)分子式与苯丙氨酸相同，且同时符合下列两个条件：①有带有两个取代基的苯环②有一个硝基直