题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
元素分析只给各元素物质的量的最简整数比(实验式),分子式还要靠质谱分子离子峰定倍数 n = M/式量。两步分开做,最不容易把「最简比」直接当「分子式」。
自编示意某有机物质量分数:C 64.86%、H 13.51%、O 21.62%;质谱分子离子峰 m/z = 74(另设 148 作对照)。百分数与峰值为自编示意,不代表真实物质。
二、逐题精讲
题1
题1 由质量分数求实验式与式量,并判定 m/z=74 时的分子式。
解析
按 100 g 计:nC = 64.86/12.01 = 5.4005,nH = 13.51/1.008 = 13.4028,nO = 21.62/16.00 = 1.35125 mol。同除以最小 1.35125 得 4 : 9.92 : 1,取整数为 4 : 10 : 1,实验式 C₄H₁₀O。
式量 = 4×12.01 + 10×1.008 + 16.00 = 74.12。分子离子峰 m/z = 74,倍率 74/74.12 ≈ 1,故分子式与实验式相同,仍为 C₄H₁₀O;0.12 的差是取位与同位素近似,不构成倍数。
答案 实验式 C₄H₁₀O、式量 74.12;m/z=74 时倍率 1,分子式相同。
采分点 三个物质的量 2 分、最简比 1 分、实验式 1 分、式量 1 分、倍率判定 1 分。
易错点 把 9.92 直接写成 9,或用峰 74 除式量 74.12 得 0.998 就判成「不是整数倍」。
题2
题2 若分子离子峰是 148,倍率与分子式是什么?按 1 倍报会偏低多少?
解析
倍率 n = 148/74.12 = 2.00(取两位),分子式为实验式各项乘 2,即 C₈H₂₀O₂,式量 2×74.12 = 148.24。
若仍按 1 倍报成 C₄H₁₀O,式量只报 74.12,相对真实 148.24 偏低 50.0%。这是倍数判错,比 74 与 74.12 的取位差严重得多,两者不能混为一谈。
答案 倍率 2.00、分子式 C₈H₂₀O₂、式量 148.24;按 1 倍报偏低 50.0%。
采分点 倍率 1 分、分子式 1 分、式量 1 分、偏低 1 分、取位差与倍数错区分 2 分。
易错点 把 74/74.12 的 0.998 当成「倍数不是整数」,进而拒判。
三、规律小结与对照表
| 步骤 | 用到的量 | 本题值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 各元素物质的量 | 质量分数 / 相对原子质量 | 5.4005 / 13.4028 / 1.35125 | 按 100 g |
| 最简比 | 同除最小值 | 4 : 10 : 1 | 9.92 取整为 10 |
| 实验式与式量 | C₄H₁₀O | 74.12 | 峰 74 时倍率 1 |
| 峰 148 对照 | 148/74.12 | 2.00 / C₈H₂₀O₂ / 148.24 | 按 1 倍偏低 50.0% |
小结:元素分析给最简比,分子离子峰给倍数;取位差不能当倍数错,倍数错却会直接砍掉一半式量。
四、自测清单
- 能按 100 g 求各元素物质的量
- 能同除最小值定最简比
- 能写出实验式与式量
- 能用分子离子峰定倍率
- 能写出倍数后的分子式与式量
- 能区分取位差与倍数错