有机化学计算专题.docx

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1、精品文档有机化学计算一、有机物燃烧通式及规律的应用解该类题目的依据是烽及烽的衍生物的燃烧通式yy 占憾一GH+(x+ 4 )。2 ”扁 ixCO+2 H2Ozy工 占恢-CXHyCZ+(x+ 4 2)。2、，xCO+2 H2O1 .通过有机物燃烧产物确定分子式有机物燃烧产物通常是 CC和HQ由CC和H2C的量可 确定C H原子的物质的量，再根据质量守恒或相对分子质 量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。当求生有机 物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。例1.某有机物8.80g ,完全燃烧后得到 CO22.0g、HC 10.8g o该有机物的蒸气密度是相同状况下H密度的44倍，则该

2、有机物的分子式为A. C5H6OB. QH2C. QH2QD. QH2O解析：确定有机物的分子式即求生1mol有机物中含有C原子、H原子及其它原子的物质的量.有机物相对分子质量为8晚2X 44=88 其物质的量为 8/庙口1 =0.1mol10 8g22 Ogn(H2O)=Mg/mol =0.6moln(CO2)= 44g/mol =0.5mol 判断是否含有氧原子：8.80-12 X 0.5-2 X0.6=1.6(g);含氧原子L6gn(O)= n =0.1mol有机物：C： H： O= 0.1mol ： 0.5mol ： 1.2mol ： 0.1mol = 1mol : 5mol ： 12

3、mol ： 1mol所以，有机物分子式为GKO方法2.计算有机物相对分子质量为88,由选项可知，相对分子质量为88的有机物为GKO正确答案为：D2.根据反应前后气体体积差确定分子式例2 .在同温同压下，10ml某种气态烧在50ml O2中完 全燃烧，得到液态水和35ml的混合气体，则该烧的分子式为()A. C4H6B . C2H6C. GH D. GH解析：设该烧的分子式为CxHyyyCXHy+(x+ 4 )。2XxCO+2 HO(液) Vy(1+ )y1(x+ 4 )105060-35=251 _ 1+ y/4io 25y=6同时，根据10ml烧在50mlQ中完全燃烧，所以 Q是适y量或过量

4、的。故有：10(x+7) W50将y=6带入即得x3.5所以该烧是GH6或GH小结：气态烧燃烧前后气体体积变化规律I .当生成水是气态时y yCxHy+(x+1)。2-xCO+，H2O(气)AVyy y1(x+ ) x -(1-)y 0体积减小y = 4 AV=O体积不变 v= V前V后=1 y/4 yx Av 0体积永远减小由上(x+ 二)9欢迎下载知：气态烧燃烧前后气体体积变化与C原子数无关，只与 H原子和生成的水的状态有关。例3.燃烧1mol CxH时，消耗O 5mol ,则x和y之和A. 5 B . 7C. 9D. 11解析本题是考查烧燃烧耗氧量计算问题。可以写生烧完全燃烧的方程式：y

5、 yyCxH+(x+7)02-xCO+lHO依题意：x+4 =5 讨论：当 x=1时，y=16,不合理 当x=2时，y=12,不合理当x=3时，y=8,合理，为则：x和y之和为11,本题正确答案为 (D)。3.利用中间值(平均值)确定有机物的分子式例4.完全燃烧标准状况下某烷烧和气态烯烽的混合物2.24L ,生成CO 6.6g ,水的质量为 4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量;分和体积分数2）混合气体的成解析：气体混合物共0.1mol , CO为0.15mol , HO为0.225mol ,平均分子组成为 G.5 H4.5所以平均摩尔质量为 12 X1.5+1 X 4.5=22.5g/

6、mol 。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5 ,另一个小于22.5 ,小于22.5的只有CH,则烯烧为 GH、C4H8,不会是GR,因为混合物平均含 H原子数是4.5, CH中H原子数小于4.5 ,所以另一气态烯烧含H原子数大于CHq JCH44.5 ,则为GHs或C4电 所以混合气体可能是与卜4为对 这两组进行检验。分别由平均含 C原子数和H原子数计算两种烧的体积比。若为由平均C原子数计算ch4阴631由平均H原子数计算CH44、/”3、乩 5 =C汨6/1符合题意CHg 1、 /25 三 CH4、 /3.5 ?54 54 =C4He 4、0. 5C+H3 8 /51fCH4若为0为不合

7、题意，舍去。所以混合气体为CH和GHs3具体体积分数分别为巾（CH） = 1 X 100%= 75%巾（C31H6）为 25%例5.标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完 全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质 量为15.0 g ;若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重 9.3 g o（1）计算燃烧产物中水的质量。（2）若原气体是单一 气体，通过计算推断它的分子式。（3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其 中只有一种是烽，请写由它们的分子式 （只要求写由一组）答案：（1）44 s/molM (CO， 15,Qi gX i门门口6 g/ Jmn (CO+HO) = 9.

8、3 gm (H2O) = 9.3 g 6.6 g = 2.7 g(2)6 6 1用皿)=t=o aiwi分子中C： h = 1T(无色可燃气体)=21 158L224 Umnl=0.075 moiQ中解神一f -丁中氢原中“I所以该气体的分子式是 C2H43 3)QHs和 H2 (或 GH和 CQ GH6 和 CHO等)因为单一气体为 GH4,现为等物质的量的两种气体之混 合物，所以在2 mol混合气体中，应含有4 mol C原子，8 mol H原子，这两种气体可能是 C4H6和Hzo4 .耗氧量大小的比较.有机物燃烧的实质是 C、H原子 结合O生成CO和HO的过程，耗02量取决于有机物含有

9、C、 H原子个数。1mol C原子耗1 mol Q; 4 mol H原子耗1mol Q 含 1 mol O原子，相当于少 2 mol H原子；5 2 mol O原子，相当于少1 mol C原子。例6. (1)等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序GH6GH4C3H8聚乙烯C4H(2)等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序GH6GH GH5OH C2HQGHQ解析： (1)因为每12克碳消耗32克氧气，每4克氢消耗32克氧气，所以相同质量的烽，含氢的质量分数越高，耗氧量越大。设题中每摩有机物中含碳元素的物质的量为1摩，则有机物的表达式依次为 CH、CH、CH/3、CH、CH.5,所以,氢的质

10、量分数由高到低的顺序是，二，(2)GHs3.5O2 C3H44QGHOHC2H4 -3C2 QHsQC2H2 -2H2O- 2.5O2 GHbQQH2 -3H2O- 3.5O2所以，等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为，=小结：烧及其含氧衍生物完全燃烧耗氧规律：I.等物质的量的烧及其含氧衍生物完全燃烧时的耗氧量y 取决于(x+ 4 - 2),其值越大耗氧量越大。例7.烧的含氧衍生物 A的相对分子质量是 72,分子里 共有38个质子，充分燃烧ImolA需3molQ, A可使滨水褪色，使石蕊试液变红，求有机物的分子式，并写由A发生加聚反应的化学方程式。解析：设此含氧衍生物 A的分子式为CHQ,根

11、据题目所给信 息及条件可列方程：12x+y+16z=72 6x+y+8z=38根据耗氧量，燃烧方程式：cxHyoz(x+ . JO2tool (X + 孑-尸Imol =3mol得由：x+ J =312x + y + 16 72*+ y+ 8z= 38区十工-三=3联立方程：4 2解方程组：x=3 y=4z=2.A的分子式C3H4O2精品文档因A能使石蕊变红说明该物质为酸，又因能使滨水褪色所以A为不饱和酸，所以 A的结构简式为CH=CHk COOH加聚反应的方程式为：nCHCHCOOH 一 夕tCTCH-I口COOHn.总物质的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而 且：生成CO的量相等：则分子

12、中含碳原子数相等，即分 子式符合CXHy（H2O）m ,如乙醇和乙烯。生成HO的量相等：则分子中含氢原子数相等，即分子式符合CH（CQ）m ,如乙酸和甲烷。田.总质量相等，任意比例混合，完全燃烧, 生成CO的量相等，即含碳的质量分数相等； 生成HO的量相 等，即含氢的质量分数相等。同时：最简式相同为特例； 不同类的通过等效代换成最简式相同。例8.下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生 CO的量为一恒定值的是（）A.醛和甲酸甲酯B.乙醇和乙酸C.丙烯和丙烷D.乙怏和苯蒸气解析：根据题意总质量固定，若以任何比例混合，燃烧后产生CO的量为一恒定值，则说明两物质的含碳质量分

13、数相同。若两物质的最简式相同则含碳质量分数相同。甲醛和甲酸甲酯最简式为 CHO,乙块和苯蒸气最简式为 CH 答案为：A D二、有机物分子组成通式的运用该类题目的特点是：运用有机物分子组成通式，导由规 律，再由规律解题，达到快速准确的目的。例9.在a L冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖 的混合物中，碳元素的质量分数为： 。解析：考查这五种物质的化学式，可知其最简式均为 CHO,而最简式相同的有机物，无论有多少种，无论以何种 比例混合，各元素的质量分数是不变的。 故形成的混合物中, 碳元素的质量分数为：1212 + 2+2 X 100%= 40%例10.由饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯同饱和一

14、元 醛组成的混合物共xg,测得其中含氧yg,则其中碳的质量 分数为()A. (x-y) B. 1-y/x C. 6/7(x-y) D. 6/7(1-y/x)ii欢迎下载精品文档解析：饱和一元酸与饱和一元醇生成的酯，其通式为GHnQ,饱和一元醛的通式为 GHnQ两者的混合物xg中含I氧yg,则含碳与氢的质量分数为(1-1),又：酯与醛中碳元12素与氢元素的质量比为，所以，混合物中含碳的质量分数为：万 7-不?正确答案为：D三、根据有机物的结构和性质的计算与推断例11. A、B都是芳香族化合物，ImolA水解得到ImolB 和1mol醋酸。A B的相对分子质量都不超过 200,完全燃 烧都只生成C

15、O和HO,且B分子中碳和氢元素总质量百分含 量为65.2% (即质量分数为0.652 ) o A溶液具有酸性，不能 使FeCl3溶液显色。(1) A、B相对分子质量之差为(2) 1个B分子中应该有 个氧原子。(3) A的分子式是。 (4) B可能 的三种结构简式是：、O解析：A水解后得B和醋酸，一般可推知 A为酯，从酯的水解通式 A+H2O B+CHCOOHT知，A与B的相对分子质量差为醋酸与水的相对分子质量差，即60 18=42。初步判断 A 为酯，又知A 有酸性但没有酚羟基，故只能是羧基，这样A中至少含四个氧原子，A水解后得到的B至少含三个氧原子。若 B 中有三个氧原子，由 B 中氧元素的

16、质量分数为 1 0.652 =0.348 ,可求得 B的相对分子质量为16 X3/0.348=138 ,则A的相对分子质量为 138+42=180,可能。 若B中有四个氧原子，可求得B的相对分子质量为16 X4/0.348=184 ,则 A的相对分子质量为 184+42=226200,而 题设A B相对分子质量均不超过200,故不可能。所以，B 中只能有 3 个氧原子，则 A 中只能有 4 个氧原子，A、 B 的相对分子质量分别为180与138。 B的相对分子质量是138, 去掉3个氧原子得90,相当于C7电 所以B是GH6Q,则相 应 A 是 C9H8O4 。B 是酯除醋酸以外的水解产物，故

17、 B 中有苯环、羟基、羧基。由此，结合B 的分子式则结构可写。答案： （ 1） 42（ 2） 3（ 3） C9H8O4 （ 一） 、有机物分式的确定：1、确定有机物的式量的方法：、根据标准状况下气体密度求：M=22.4 p0o、根据气体 A对气体B的相对密度为 D求：MA=MBD、求混合物的平均式量：M=mm、/n总。、根据化学反应方程式计算烽的式量。2、确定化学式的方法：、根据式量和最简式确定有机物的式量。、根据式量，计算一个分子式中各元素的原子个数，确定有机物的化学式。、当能够确定有机的类别时，可以根据有机物的通式，求算 n 值，确定化学式。、根据混合物的平均式量，推算混合物中有机物的化学

18、式。3、确定有机物化学式的一般途径。相对分子质量（ 通式法、商余法、最简式法 ） 化学式（ 各元素的质量比、各元素的质量分数、燃烧后生成的水䒱 气和二氧化碳的量）各元素原子的物质的量之比 ） 化学式。（ 二 ） 、有机物的燃烧规律：1、等物质的量的有机物完全燃烧消耗氧气、生成水及二氧化碳的量比较：CxHy+（x+y/ 4）02x CO2+y/2 H2OCxHy0z+（x+y/4-z / 2 ）02 x C02+y/ 2 H20、等物质的量有机物完全燃烧时，生成水的量由化学中总的氢原子数决定。若分子式不同的有机物生成的水的量相同，则氢原子数相同。即符合通式：CxHy(CO2)m(m

19、取0、1、2)、生成CO2的量由化学式中总的碳原子数决定，若分子 式不同有机物生成的 CO2的量相同，则碳原子数相同，即符 合通式：CxHy(H2O)m (m取 0、1、2)、等质量的烧完全燃烧时消耗O2,生成CO2和H2O的量比较：、等质量的烧完全燃烧，H越高，消耗O2的量越多，生成水的量越多，生成的 CO2的量越少。、等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时，耗氧气的量相同，生成水和二氧化碳的量也相同。、最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要总质 量相同，耗 O2的量及生成CO2和H2O的量均相同。3、烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成。当温度在100以上时，气态烃完全燃烧的化学方程式

20、：CxHy+(x+y/ 4)02x CO2+y/2 H2O(g)当V0, y4,化学式甲H原子数大于4的气态烧都符合。 V=0， y=4 ， CH4、 C2H4、 C3H4。V0, y4,只有 C2H2符合。4、根据有机物完全燃烧时，生成 CO2和H2O的物质的量之比判断有机物的可能结构。根据CO2与H2O的物质的量之比(体积比)，可以知道 C H 原子个数比，结合有无其他原子，可以写出有机物的通式。5、根据有机物完全燃烧消耗O2的物质的量(体积)与生成CO2的物质的量(体积)之比，推导有机物的可能通式。V(O2) ： V(CO2)=1： 1 时，有机物的通式： Cm(H2O)n:；V(O2)

21、 ： V(CO2)=2： 1 时，有机物的通式为： (CH4)m(H2O) n: ；V(O2) ： V(CO2)=1： 2 时，有机物的通式为： (CO)m(H2O)n:有机化学计算型选择题解法例析一、巧用通式例 1 据报道， 1995 年化学家合成了一种化学式G00H00,且含有多个碳碳叁键(-C三C-)的链状烃，则分子中的碳碳叁键最多有( )。A、 49 个 B 、 50 个 C 、51 个 D 、无法确定解析该分子组成为GHn+2(C2)m时含C三C17 欢迎下载。精品文档最多，即有:解得m =50.5，故选B -2n +2 =200=j +2m =200二、巧用平均组成例2某气态烷烧与

22、丙快的混合气体22.4L （标准状况），完全燃烧后生成121 g CO和40.5g H2Q则原混合气体中烷烧的化学式为（）A、CHB 、GH C 、cxhyo 则：。由烷烧的通式故n = 2）选B。GH D 、GH。解析设混合气体平均组成为即混合气体平均组成为G.75 H.5CHn+2和丙焕GH4得：J n 根据阿伏加德罗定律有： m mMr 230 Mr =32(x+y/4) 0x :二 3 . 5y = 6故选B、D十一、巧用十字交叉例11甲烷和乙烯的混合气体，完全燃烧时 消耗相同状况下氧气的体积是混合气体的 2.4 倍，则甲烷和乙烯的体积比为（）。A1 ： 1 B 、1 ： 3 C 、2

23、 ： 3 D 、3 ： 2解析1 mol CH 4完全燃烧耗O2 3 mol ,由十字交叉法得:23欢迎下载精品文档2 0.633 0.42故选 D 。十二、巧用变式求同例 12 在常压和100条件下，把乙醇气化为蒸气并和乙烯以任意比混合， 其混合气体体积为a L ，完全燃烧需要消耗相同条件下的O2（）。A、 2a LB 、 2.5a L C 、3a L D 、无法计算解析将乙醇的化学式变为C2H4 HO,则其与 乙烯C2H4完全燃烧消耗Q相同，即a L混合气体 的耗Q量与a L纯乙烯的耗Q量相同。而a L C2H 耗Q量为3a L,故选Co十三、巧用极限例 13 有一系列化合物按以下顺序排列

24、：CH3CH = CHCHO， CH3CH = CHCH = CHCHO， CH3 （CH=CH 3CHO ,在该系列有机物中， 分子中碳元素质量分数的最大值接近于（ ）。A、95.6%B 、92.3% C 、85.7% D 、75.0%解析该系列有机物的通式为CH （CH 2nCHO 则碳的质量分数为：/c、(2n 2) 12w(C);1 100%(2n 2) 12 (2n 4) 16其最大值为：w（C）=(2n 2) 12limn(2n 2) 12 (2n 4) 16100% =92.3%故选8。十四、巧用极端假设例14丙烯和某气态燃组成的混合气体，完 全燃烧时所需Q的体积是混合气体的5倍

25、（同温 同压下），则另一种气体胫是（）。A、C4H8B 、GH4C 、GH6D C2H4解析 假设混合气体只含GH6,1体积C3H完 全燃烧时需x体积02。9C3 H 6 + O2 q 3CO 2 +3H 2O 2 ,91 xx = 一 ：二 521体积另一种气态烧燃烧时耗氧量必大于 5体积，故选A 0十五、巧用阿佛加德罗定律例15引燃密闭容器中己烷与氧气的混合气体，使之发生不完全燃烧，在120 时，测得反应前后压强分别为108kPa与156kPa。试根据上述实验数据判断， 这一燃烧反应所进行的主要方向是( )。A C6H4+9O-CO+5CO7HOB、C6H4+7O5CO+CO7HOC C6

26、H4+8O3CO+3CO7HOD 2cH4+15O7 8CO+4CO14HO解析 根据阿佛加德罗推论， 压强之比等于物质的量之比， 即 108:156=9:13 ， 由此说明反应物与生成物的物质的量之比为 9:13 ，故选 C。十六、巧用又叠加例 16 H 2(g) 、 C2H4(g) 、 C2H6(g) 的燃烧热(指1 mol物质和Q反应生成CO(g)和HO(1)所放出 的热量)分别是285.5kJ/mol 、 1410.5kJ/mol 、1558kJ/mol。有反应：C2H4(g)+H 2(g)- C2H6(g)+xkJ ，其中 x 的值是( )。A、 138 B 、 -138 C 、43

27、4 D 、 -434解析 由题意有下列热化学方程式 :H2(g)+O2(g)=H2O(1)+285.5kJ C2H4(g)+3O2(g) -2CQg) +3H 2O(1)+1410.5kJ2)GH(g)+O2(g) - 2CO(g)+3H2O(1)+1558kJ +-得：GH4(g)+H2(g) - GH(g)+138kJ故选Ao十七、巧用讨论例17 完全燃烧, 之和为（A、4某气态烧GT 0.1 mol在标准状况下此烧分子中n与m值耗氧气8.96L）。BD 7C nH m (mT)Om7)点燃2 CO8.960.1 mol mol22 .4n、m为整数，且当m=即寸，n=3,解得1 n4气态烧为GH4;当 m=8时,解析29欢迎下载n=2,则此气态烧不存在。故选 Do121x = =27544y=405 2=451 乙182 2精品文档欢迎您的下载， 资料仅供参考!学习资料等等致力为企业和个人提供合同协议， 策划案计划书, 打造全网一站式需求#欢迎下载