Question

嗎啡和海洛因都是嚴(yán)格查禁的毒品。

(1)嗎啡中含碳 0.7158(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)、氫 0.0667、氮 0.0491，其余為氧。已知其相對(duì)分子質(zhì)量不超過 300，試求：

①嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量；②嗎啡的分子式。

(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯，試求：

①海洛因的相對(duì)分子質(zhì)量；②海洛因的分子式。

Answer 1

(1)①285；②C₁₇H₁₉NO₃。 (2)①369；②C₂₁H₂₃NO₅

解析:

(1)由嗎啡中各元素的含量和相對(duì)分子質(zhì)量，可以斷定嗎啡分子中所含 N 原子數(shù)最少，設(shè)嗎啡分子中含有 1 個(gè) N 原子，則：

M_r(嗎啡)=14.0/0.0491=285＜300

符合題意；若嗎啡分子中含有 2 個(gè) N 原子，則：

M_r(嗎啡)=28.0/0.0491=570＞300

不符合題意。嗎啡分子中含有 2 個(gè)以上的 N 原子更不可能，可見嗎啡分子中只含有一個(gè) N 原子，且嗎啡的相對(duì)分子質(zhì)量為 285。

嗎啡分子中所含 C、H、O 原子個(gè)數(shù)分別為：

N(C)=285×0.7158÷12.0=17.0

N(H)=285×0.0667÷1.00=19.0

N(O)=285(1.0000－0.7158－0.0667－0.0491)÷16.0=3.00

嗎啡的分子式為：C₁₇H₁₉NO₃。

(2)生成二乙酸酯的反應(yīng)可表示為：

R(OH)₂＋2HOOCCH₃R(OOCCH₃)₂＋2H₂O

顯然，海洛因分子比嗎啡分子多了 2 個(gè) C₂H₂O 基團(tuán)，則海洛因的分子式為：

C₁₇H₁₉NO₃＋2C₂H₂O====C₂₁H₂₃NO₅

海洛因的相對(duì)分子質(zhì)量為：

M_r(海洛因)=12×21＋1×23＋14×1＋16×5=369。