Question

吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。吗啡分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%，其余为氧。已知其相对分子质量不超过300。试求：

(1)①吗啡的相对分子质量；②吗啡的分子式。

(2)已知海洛因是吗啡的二乙酸酯，试求：①海洛因的相对分子质量；②海洛因的分子式。

Answer 1

解析：本题主要是考查思维能力及数学处理能力，通过计算确定有机物的组成由于物质中涉及多种元素组成，特别是氮、硫元素时，可以先假定在一个分子中这些元素的原子只有一个。本题假设N原子只有一个，其相对原子质量为14，占4.91%，可求得相对分子质量为14/4.91%=285。由于题给条件是相对分子质量不超过300，所以，答案就是285，然后再求其他原子的个数。

C原子数：285×71.58%/12=17

H原子数：285×6.67%/1=19

O原子数：285×（100-71.58-6.67-4.91）%/16=3

所以分子式为C₁₇H₁₉NO₃。

当一个醇ROH转化成它的乙酸酯（CH₃COOR）时，分子式增加了C₂H₂O，相当于相对分子质量增加42。海洛因是吗啡的乙二酸酯，所以其相对分子质量应是285+42×2=369，其分子组成由C₁₇H₁₉NO₃和2个C₂H₂O原子团相加而成。因此，海洛因的分子式是：C₂₁H₂₃NO₅。本题巧妙地利用“其相对分子质量不超过300”和“分子含C 71.58%、H 6.67%、N 4.91%，其余为氧”的条件，用“假设N原子只有一个”（因为有机物分子含氮原子数目一般都比较少），试探求出吗啡的相对分子质量为285，若假设分子中含有2个氮原子，其相对分子质量就超过300。

答案：(1)①285  ②C₁₇H₁₉NO₃

(2)① 369  ②C₂₁H₂₃NO₅