Question

嗎啡和海洛因都是嚴格查禁的毒品。嗎啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%，其余為氧。已知其相對分子質量不超過300。試求：

(1)①嗎啡的相對分子質量；②嗎啡的分子式。

(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯，試求：①海洛因的相對分子質量；②海洛因的分子式。

Answer 1

解析：本題主要是考查思維能力及數學處理能力，通過計算確定有機物的組成由于物質中涉及多種元素組成，特別是氮、硫元素時，可以先假定在一個分子中這些元素的原子只有一個。本題假設N原子只有一個，其相對原子質量為14，占4.91%，可求得相對分子質量為14/4.91%=285。由于題給條件是相對分子質量不超過300，所以，答案就是285，然后再求其他原子的個數。

C原子數：285×71.58%/12=17

H原子數：285×6.67%/1=19

O原子數：285×（100-71.58-6.67-4.91）%/16=3

所以分子式為C₁₇H₁₉NO₃。

當一個醇ROH轉化成它的乙酸酯（CH₃COOR）時，分子式增加了C₂H₂O，相當于相對分子質量增加42。海洛因是嗎啡的乙二酸酯，所以其相對分子質量應是285+42×2=369，其分子組成由C₁₇H₁₉NO₃和2個C₂H₂O原子團相加而成。因此，海洛因的分子式是：C₂₁H₂₃NO₅。本題巧妙地利用“其相對分子質量不超過300”和“分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%，其余為氧”的條件，用“假設N原子只有一個”（因為有機物分子含氮原子數目一般都比較少），試探求出嗎啡的相對分子質量為285，若假設分子中含有2個氮原子，其相對分子質量就超過300。

答案：(1)①285  ②C₁₇H₁₉NO₃

(2)① 369  ②C₂₁H₂₃NO₅