有機物計算方法及類型題老師專用

1、有機物計算方法及類型題（ 1 ）有機化學是化學學科的一個重要分支，它涉及到我們?nèi)粘Ｉ钪械姆椒矫?面，對發(fā)展國民經(jīng)濟和提高人民生活水平具有重要意義， 于是學好有機化學就顯 得非常重要， 很有必要熟練掌握有機化學計算的常用解題技巧。 現(xiàn)把它們歸納如 下：一、比例法利用燃燒產(chǎn)物 CO2 和 H2O 的體積比（相同狀況下） 可確定碳、 氫最簡整數(shù)比； 利用有機物蒸氣、 CO2 和水蒸氣體積比（相同狀況下）可確定一個分子中含碳、 氫原子的個數(shù)。 若有機物為烴， 利用前者只能寫出最簡式， 利用后者可寫出分子 式。例1 某烴完全燃燒時，消耗的氧氣與生成的 C02體積比為4： 3,該烴能使 酸性高錳酸鉀溶液

2、退色，不能使溴水退色，則該烴的分子式可能為（ ）A.C3H4BC7H8C C9H12DC8H10【分析】烴燃燒產(chǎn)物為 C02和H20，兩者所含氧之和應與消耗的氧氣一致， 若消耗 O24mol,則有 CO23mol，水中含氧原子：8mol 6mol = 2mol即生成 2molH20，故C : H = nC02 : 2nH20 = 3 : 4。因為不知烴的式量，由此比例只能 寫出最簡式C3H4，符合該最簡式的選項有 A和C，又由烴的性質(zhì)排除A.例 2在標準狀況下測得體積為 5.6L 的某氣態(tài)烴與足量氧氣完全燃燒后生成 16.8LC02和18g水，則該烴可能是（）A.乙烷 B .丙烷C. 丁炔 D

3、 .丁烯【分析】 n 烴: nC02: nH20= 5.6L22.4lmol : 16.8L22.4lmol: 18g 18g/mol = 1 : 3 : 4推知C : H = 3 : 8，所以該烴分子式為 C3H8，選項B正確.二、差量法解題時由反應方程式求出一個差量， 由題目已知條件求出另一個差量， 然后 與方程式中任一項列比例求解，運用此法，解完后應將答案代入檢驗。例 3常溫常壓下， 20mL 某氣態(tài)烴與同溫同壓下的過量氧氣 70mL 混合， 點燃爆炸后，恢復到原來狀況，其體積為50mL,求此烴可能有的分子式?！痉治觥看祟}已知反應前后氣體體積， 可用差量法求解。 因題中未告訴烴的種類，故

4、求出答案后，要用烴的各種通式討論并檢驗。設烴的分子式為CxHy，貝UCxHy +（x + y/4） O2 =xC02+（ y/2） H2O （液） 應后1得:y =4 V=反應前-反i-y490-5020若烴為烷烴，則y = 2x + 2 = 4, x = 1,即CH4;若烴為烯烴，則y= 2x= 4, x = 2，即 C2H4;若烴為炔烴，則 y= 2x 2 = 4， x = 3，即 C3H4。檢驗：20mLCH4或C2H4分別充分燃燒需02體積均小于70mL符合題意， 而20mLC3H4充分燃燒需O2體積大于70mL，與題意不符，應舍去。所以，此氣態(tài)烴的分子式可能是 CH4或C2H4。三、

5、十字交叉法若已知兩種物質(zhì)混合，且有一個平均值，求兩物質(zhì)的比例或一種物質(zhì)的質(zhì)量 分數(shù)或體積分數(shù)，均可用十字交叉法求解。這種解法的關(guān)鍵是確定求出的是什么 比。例4乙烷和乙烯的混合氣體3L完全燃燒需相同狀況下的 O210L，求乙烷 和乙烯的體積比？【分析】用十字交叉法解題時，應求出 3L純乙烷或乙烯的耗氧量，再應用 平均耗氧量求乙烷和乙烯的體積比。3L乙烷燃燒需 O2IO.5L, 3L乙烯燃燒需O29L，貝即：乙烷和乙烯體積比為 2 : 1四、平均值法常見的給出平均值的量有原子量、式量、密度、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)的量 濃度、反應熱等。所謂平均值法就是已知混合物某個量的一個平均值，要用到平均值確定物質(zhì)

6、的組成、名稱或種類等。該方法的原理是：若兩個未知量的平均值 為a，則必有一個量大于a，另一個量小于a,或者兩個量相等均等于a。例5某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。取22.4L混合氣體完全燃燒后得到4.48LCO2 （氣體為標準狀況）和3.6g水。則這兩種氣體可能是（）a. CH4 或 C3H6B . CH4 或 C3H4C. C2H4 或 C3H4D . C2H2 或C2H6【分析】混合氣體的物質(zhì)的量為2.24L/22.41 /mol = O.lmol,含碳、氫物質(zhì) 的量分別為 n (C)= 4.48L/22.41/mol = 0.2mol, n (H) = ( 3.6g/ 18g/mol) &g

7、t;2= 0.4mol故該混合烴的平均分子式為 C2H4,則兩烴碳原子數(shù)均為2或一個大于2, 另一個小于2, H原子數(shù)均為4,或一個大于4,另一個小于4。以上我們討論了四種常見的有機物計算解題方法技巧，但在解有些題目時， 不只用上述一種方法，而是兩種或三種方法在同一題目中都要用到。練習(一)1.取標準情況下CH4和過量的02混合氣體840mL點燃,將燃燒后的氣體用堿 石灰吸收，堿石灰增重0.600g計算：(1) 堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標準狀況下)?(2) 原混合氣體中CH4跟。2的體積比.【分析】堿石灰增重0.600g,說明生成了水和二氧化碳的質(zhì)量 0.600克，根據(jù)甲烷 CH4生成的二

8、氧化碳和水的物質(zhì)的量之比是1:2,設二氧化碳的物質(zhì)的量為x,則水為2x 則44x+18*2x=0.6x=0.0075mol根據(jù)碳守恒，則甲烷也是0.0075mol,即:168mLCH4+2O2=CO2+2H2O,消耗氧氣為 0.0075*2mol,即:336mL余氧氣:840-168-336=336mL 體積比:168:(840-168)=1:4(1) 堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標準狀況下)336mL(2) 原混合氣體中CH4跟O2的體積比.1:4堿石灰又稱鈉石灰，白色或米黃色粉末，疏松多孔，是氧化鈣(CaO，大約75%)，水(H? O,大約20%),氫氧化鈉(NaOH，大約3%)，和氫氧化

9、鉀(KOH，大約1%)的混合物2室溫時，20ml某氣態(tài)烴與過量氧氣混合，將完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸， 再恢復至室溫，氣體體積減少了 50mL，將剩余氣體再通過氫氧化鈉溶液，體積 又減少了 40mL.求該氣態(tài)烴的分子式?！痉治觥恳驗檫^量氧氣，所以氣態(tài)烴完全燃燒設：氣態(tài)烴：CnHm本題關(guān)鍵點:50ml,并不是生成水的體積完全燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸，氣體體積減少了 50ml,并不是生成水的體積而是前后體積的變化；通過氫氧化鈉溶液，體積又減少了40ml，所以燃燒生成氧化碳 40ml ,所以：CnHm +(n+m/4) O2 nCO2 + m/2 H2O1n20-40 解得 n=2m=6求該氣態(tài)烴的分

10、子式 C2H6Av1+(n+m/4) -(m/2+n)=1-m/4503. A是由C H或C H O元素組成的有機物，取 O.OImolA在1.456L （標準狀 況）氧氣中燃燒，燃燒的產(chǎn)物通過足量濃硫酸，濃硫酸增重 0.54g ，再在通過濃 硫酸后的氣體中點燃Mg條（足量），生成總質(zhì)量為5.16g的黑白兩種物質(zhì)，且 黑色生成物與白色生成物的物質(zhì)的量比為 1：4，求 A 的分子式?！痉治觥繚饬蛩嵩鲋?.54g，是水的質(zhì)量；黑色生成物是C,質(zhì)量為5.16*12心2+160）=0.36g;白色生成物是氧化鎂 質(zhì)量為5.16-0.36=4.8克； 氧化鎂和水中的氧的質(zhì)量 =4.8*16/40+0.5

11、4*16/18=2.4g； 則有機物中含氧的質(zhì)量 =2.4-1.456*32/22.4=0.32C:H:O=0.36/12:0.54*2/18:0.32/16=3:6:2； A 的分子式為 C3H6O24. 有機物 A 是烴的含氧有機物， 在同溫同壓下， A 蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇 蒸氣的2倍。1.38gA完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物通過堿石灰，堿石灰的質(zhì)量增加 3.06 g。若將燃燒后的產(chǎn)物通過濃硫酸，濃硫酸的質(zhì)量增加1.08g。取4.6gA與足量的金屬Na反應，在標準狀況下生成1.68L氫氣，A與NazCOs溶液混合不反 應，求 A 的結(jié)構(gòu)簡式?！痉治觥?A 蒸氣的質(zhì)量是同體積乙醇蒸氣的 2 倍

12、，則 A 的相對分子質(zhì)量 =46*2=92；1.38gA 完全燃燒后，生成水的質(zhì)量 =1.08 克，生成 CO2 的質(zhì)量 =3.06-1.08=1.98 克； 1.38gA 中含氧的質(zhì)量 =1.38-1.08*2/18-1.98*12/44=0.72gC:H:O=1.98/44:1.08*2/18:0.72/16=3:8:3（C3H8O3）n=92,n=1A 的分子式為 C3H8O3取 4.6gA 與足量的金屬 Na 反應，在標準狀況下生成 1.68L 氫氣， A ：H=4.6/92:1.68*2/22.4=1:3,即一個A分子中有三個氫可被鈉置換， 但A與NazCOs 溶液混合不反應，說明

13、A 還是醇，是三醇。A 是丙三醇。結(jié)構(gòu)簡式為 CH2(OH)-CH(OH)-CH 2OH5. 由一種氣態(tài)烷烴與一種氣態(tài)烯烴組成的混合氣體，它對氦氣的相對密度為 6，將 1 體積混合氣與 4體積氧氣再混合， 然后裝入密閉容器中， 用電火花點燃， 使之充分燃燒，若反應前后溫度均保持在120C，測得容器內(nèi)壓強比反應前增加， 則該混合氣體可能由 組成，若增加 4，則由 氣體組成?！痉治觥?)M(均)=24,所以烷烴是甲烷(烷烴和烯烴中唯個 M<24的烴)。因為是氣體，所以烯烴是丙烯或丁烯。因為反應后體系的壓強增加了，所以不可能是乙烯(當溫度大于 100度時， 乙烯燃燒后體積不變)，所以烯烴是丙烯

14、或丁烯。2) 若是 C3H6，C3H6+4.5O23CO2+3H2O 體積差=0.5要使壓強增大4%，則體積要增大4%，則C3H6占8%, CH4占12%混：氧 =1 ：4；即混合氣占 20%，此時 M 均等于 26.4，不符題意若是 C4H8,C4H8+6O24CO2+4H2O 體積差=1要使壓強增大4%，則體積要增大4%，則C3H6占4%，CH4占16%，此時M 均恰好等于 24，符合題意6某有機化合物A對氫氣的相對密度為29，燃燒該有機物2.9g，生成3.36L 二氧化碳氣體。(1 )求該有機化合物的分子式。(2)取0.58g該有機物與足量銀氨溶液反應，析出金屬 2.16g。寫出該化合

15、物的結(jié)構(gòu)簡式?！痉治觥肯鄬Ψ肿淤|(zhì)量為2 >29=58, 2.9g就為0.05mol，生成3.36L二氧化碳，即 0.15mol，所以含有0.15mol碳。則分子式中含3個碳，剩余相對分子質(zhì)量 58-3>12=22，不可能為 22個氫，所以是 1 個氧和 6個氫。分子式為 C3H6O。0.01mol生成0.02mol的銀，則含有一個醛基。結(jié)合分子式可得此為：CH3-CH2-CHO7. 0.2mol 有機物和 0.4mol O2 在密閉容器中燃燒后的產(chǎn)物為 CO2 、CO 和H2O (g)。產(chǎn)物經(jīng)過濃硫酸后，濃硫酸的質(zhì)量增加10.8g;再通過灼熱CuO充分反應后，固體質(zhì)量減輕了3.2g

16、;最后氣體再通過堿石灰被完全吸收，堿石灰的質(zhì)量增加 17.5g。( 1)判斷該有機物的化學式(2) 若0.2mol該有機物恰好與9.2g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結(jié)構(gòu)簡 式(3) 若0.2mol該有機物恰好與4.6g金屬鈉完全反應，試確定該有機物的結(jié)構(gòu)簡 式【分析】n(H2O)=10.8/18=0.6 (mol)n(CO)=3.2/16=0.2 (mol)n(CO2)=17.6/44-0.2=0.2 (mol)N(C)=(0.2+0.2)/0.2=2N(H)=0.6*2/0.2=6N(O)=(0.6+0.2+0.2*2-0.4*2)/0.2=2所以分子式： C2H6O2由上式可知：不飽和

17、度 =0，不可能出現(xiàn)不飽和鍵和官能團。1mol 該化合物與 2molNa 反應，證明其中有兩個羥基，故為乙二醇。HO-CH2CH2-OH1mol 該化合物和 1molNa 反應，證明其中有一個羥基和一個醚鍵。CH3-O-CH2OH&取有機物3g,在足量氧氣中充分燃燒，講燃燒后的氣體通過足量的濃硫酸， 濃硫酸質(zhì)量增加1.8g,將剩余氣體通過足量澄清石灰水，得到10g沉淀。( 1)求該有機物的最簡式( 2)取一定量該有機物， 加熱蒸發(fā)， 測得該有機物的蒸汽密度是相同條件下 氫氣的 22倍，試推測該有機物的分子式和結(jié)構(gòu)簡式【分析】(1)通過足量的濃硫酸后，濃硫酸的質(zhì)量增加1.8g，說明3g該

18、有機物燃燒后生成 1.8g 水，即 3g 該有機物中含 0.2molH將剩余氣體通過足量澄清石灰水，得到10g沉淀。說明生成10g碳酸鈣則3g該有機中含C的物質(zhì)的量為：10/100= 0.1mol0.2molH 是 0.2g, 0.1molC 是 1.2g由質(zhì)量守恒可知，3g該有機物中含0的質(zhì)量為：3-0.21.2= 1.6(g)O的物質(zhì)的量為：1.6/32= 0.05(mol)C： H： 0=0.1： 0.2： 0.05=2： 4： 1故該有機物的最簡式為 C2H40(2)該有機物的蒸汽密度是相同條件下氫氣的15倍，則該有機物的摩爾質(zhì)量為：22>2 = 44 (g/mol); 2nX12 + 4nX1 + nX16 = 44; n= 19. 某混合氣體由烷烴、烯烴、炔烴中的兩種氣體組成。將 1 升混合氣體在氧 氣中完全燃燒生成 3升二氧化碳和 3.7升水蒸氣(同狀態(tài)下測得 )。試判斷混合氣 體的成分并求兩類烴的體積比?！痉治觥坑?3 升二氧化碳和 3.7 升水蒸氣可得氣體平均分子式為 C3H7.4 假如 為丙烯和丙烷，則碳原子全為 3，氫原子為 6 和 8，十字交叉，( 7.4-6) =1.4， (8-7.4) =0.6，所以丙烯：丙烷 =0.6:1.4=3:7。 同樣，