测定有机物相对分子质量的一道题:有机物分子结构的测定

  文章编号:1005-6629(2009)02-0081-01中图分类号:G632.479文献标识码:B      [题目]   相对分子质量在300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘可完全加成,也可被0.2gKOH所中和,则该脂肪酸的相对分子质量的准确值是
  A.282B.280C.278D.无法估算
  [命题背景]
  本题转自江苏省苏州中学03-04学年第二学期高二期末考试化学卷选择题第10题,08年4月给化学选修的同学在一次讲座中引用。从许多同学对该题的分析中发现,部分同学认为此题条件过剩,只要一种途径就可以计算出该物质的相对分子质量;还有一部分同学怀疑数字有误,导致两种计算结果不一致。认为答案选为A或者B或者取平均值281。
  如何科学地处理定量实验的数据是每个实验者必须掌握的一项基本能力。通过此题的解答,相信能一定程度上提高学生正确对待实验数据和处理实验数据的能力,培养学生分析问题和解决问题的能力。
  [试题点评]
  1.本题是一道通过实验测定有机物相对分子质量,既然是实验避免不了实验误差。而试题是通过两种途径测定相对分子质量,在测定过程中实验结果不同,因此要考虑实验误差。
  2.如何修订误差,是本试题的一大亮点。许多实验是通过取平均值,而本试题要另辟蹊径,用该脂肪酸的通式来进行修正。
  3.本试题涉及到有机物中脂肪酸碳碳双键的加成反应,酸碱中和反应,不饱和度的应用多个知识点。尤其是不饱和度的应用在有机物分子式的确定中起到很关键的作用。本试题提供很好的范例。
  4.上海市二期课改化学新教材增加了一定的定量实验。与定性实验相比,定量实验需要学生正确合理地处理实验数据,为学生提供了深层次的认知体验。
  [解题思路]
  本题由加成的碘的量或酸碱中和反应消耗的KOH的量都可写出其相对分子质量的表达式。设该脂肪酸的分子式为R(COOH)n,设该脂肪酸的相对分子质量为M。
  
  既然实验有误差,那么求相对分子质量的准确就必须想办法来修正这一误差。由题中提供的条件来看,只有用该脂肪酸的通式来进行修正。
  由上求出的该脂肪酸分子中的烃基不饱和度和羧基数,可推出脂肪酸的不饱和度为4,其中有一个―COOH,所以分子式为CnH2n-6O2,其相对分子质量在280附近,所以求出n≈18。将n=18重新代入CnH2n-6O2求出M=278。
  [正确答案]
  综合以上分析本题答案应选C。
  [拓展延伸]
  对于有机物CxHyOzNw不饱和度的公式为:Ω= 。在分子结构单元中,由单键形成每一个环状结构的不饱和度为1;每个C=C键或C=O键的不饱和度为1;每个C≡C键的不饱和度为2。结构单元的不饱和度有加和性。即确定分子结构的有机物,其不饱和度是其中各结构单元不饱和度之和。
  
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