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1、精选优质文档-倾情为你奉上有机化学计算一、有机物燃烧通式及规律的应用解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2OCxHyOz+(x+)O2xCO2+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CO2和H2O，由CO2和H2O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。当求出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CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为 AC5H6OBC5H1
2、2CC5H12O2DC5H12O解析：确定有机物的分子式即求出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24488 其物质的量为0.1moln(H2O)=0.6mol n(CO2)=0.5mol判断是否含有氧原子：8.80-120.5-20.6=1.6(g);含氧原子n(O)=0.1mol有机物CHO0.1mol0.5mol1.2mol0.1mol1mol5mol12mol1mol所以，有机物分子式为C5H12O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C5H12O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
3、下，10ml某种气态烃在50ml O2中完全燃烧，得到液态水和35ml的混合气体，则该烃的分子式为（ ） AC4H6 BC2H6 CC3H8 DC3H6 解析：设该烃的分子式为CxHyCxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液) V1 (x+） x (1+)10 50 60-35=25 y=6同时，根据10ml烃在50mlO2中完全燃烧，所以O2是适量或过量的。故有：10(x+)50将y=6带入即得x3.5。所以该烃是C2H6或C3H6。小结：气态烃燃烧前后气体体积变化规律当生成水是气态时CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(气) V1 (x+) x (1-)VV前V后1y/4 当生成水是液
4、态时CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液) V1 (x+) x (1+) VV前V后1 V0 体积永远减小由上知：气态烃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 CxHy时，消耗O2 5mol，则x和y之和是（）A5 B7 C9 D11解析本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O依题意：x+=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C3H8，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
5、标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO2 6.6g，水的质量为4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量；（2）混合气体的成分和体积分数解析：气体混合物共0.1mol，CO2为0.15mol，H2O为0.225mol，平均分子组成为C1.5H4.5所以平均摩尔质量为121.5+14.5=22.5g/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CH4，则烯烃为C3H6、C4H8，不会是C2H4，因为混合物平均含H原子数是4.5，CH4中H原子数小于4.5，所以另一气态烯烃含H原子数大于4.5，则为C3H6或C4H8，所以混合气体可能是与对
6、这两组进行检验。分别由平均含C原子数和H原子数计算两种烃的体积比。若为由平均C原子数计算 若为 不合题意，舍去。所以混合气体为CH4和C3H6。具体体积分数分别为(CH4)10075 (C3H6)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。（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，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出一组）。答案：（1） m（CO2+H2O）= 9.3
7、gm（H2O）= 9.3 g6.6 g = 2.7 g （2） 分子中CH = 12 所以该气体的分子式是C2H4（3）C4H6和H2（或C3H8和CO，C3H6和CH2O等）因为单一气体为C2H4，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H2。4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CO2和H2O的过程，耗O2量取决于有机物含有C、H原子个数。1mol C原子耗 1 mol O2；4 mol H原子耗 1mol O2含 1 mol O原子，相当于少2 mol H原子；含 2 mol
8、 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是_。C2H6 C2H4 C3H8聚乙烯C4H6（2）等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_。C2H6 C3H4 C2H5OH C2H6O2C3H8O3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，所以相同质量的烃，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CH3、CH2、CH83、CH2、CH1.5，所以，氢的质量分数由高到低的顺序是=（2）C2H63.5O2C3H44O2C2H5OHC2H4H2O3O2C2H6O2C2H2
9、2H2O2.5O2C3H8O3C3H23H2O3.5O2所以，等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为=小结：烃及其含氧衍生物完全燃烧耗氧规律： 等物质的量的烃及其含氧衍生物完全燃烧时的耗氧量取决于(x+)，其值越大耗氧量越大。例7烃的含氧衍生物A的相对分子质量是72，分子里共有38个质子，充分燃烧1molA需3molO2，A可使溴水褪色，使石蕊试液变红，求有机物的分子式，并写出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CxHyOz，根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+)O2 得出：x+=3
10、 联立方程： 解方程组：x=3 y=4 z=2A的分子式C3H4O2因A能使石蕊变红说明该物质为酸，又因能使溴水褪色所以A为不饱和酸，所以A的结构简式为CH2CHCOOH加聚反应的方程式为： 总物质的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而且：生成CO2的量相等：则分子中含碳原子数相等，即分子式符合CxHy(H2O)m ，如乙醇和乙烯。生成H2O的量相等：则分子中含氢原子数相等，即分子式符合CxHy(CO2)m ，如乙酸和甲烷。总质量相等，任意比例混合，完全燃烧，生成CO2的量相等，即含碳的质量分数相等；生成H2O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
11、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CO2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乙炔和苯蒸气解析：根据题意总质量固定，若以任何比例混合，燃烧后产生CO2的量为一恒定值，则说明两物质的含碳质量分数相同。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CH2O，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，导出规律，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
12、化学式，可知其最简式均为CH2O，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：10040例10由饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯同饱和一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) B1-y/x C6/7(x-y) D6/7(1-y/x)解析：饱和一元酸与饱和一元醇生成的酯，其通式为CnH2nO2，饱和一元醛的通式为CnH2nO，两者的混合物xg中含氧yg，则含碳与氢的质量分数为(1-)，又：酯与醛中碳元素与氢元素的质量比为，所以，混合物中含碳的质量分数为： 正确答案为：D三、根据有机
13、物的结构和性质的计算与推断例11A、B都是芳香族化合物，1molA水解得到1molB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CO2和H2O，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）。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：_、_、_。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+H2OB+CH3COOH可知，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601842。初步判断A为酯，又知A有
14、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中氧元素的质量分数为10.6520.348，可求得B的相对分子质量为163/0.348=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164/0.348=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C7H6，所以B是C7
15、H6O3，则相应A是C9H8O4。B是酯除醋酸以外的水解产物，故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=22.40。、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=m总n总。、根据化学反应方程式计算烃的式量。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
16、，推算混合物中有机物的化学式。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+y4)O2CO2+y2 H2OCxHyOz+(x+y4-z2 )O2CO2+y2 H2O、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取0、1、2)、
17、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)、等质量的烃完全燃烧时消耗O2，生成CO2和H2O的量比较：、等质量的烃完全燃烧，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：CxHy+(x+y4)O2
18、CO2+y2 H2O(g)当V0，y4，化学式中H原子数大于4的气态烃都符合。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)：V(CO2)=2：1时，有机物的通式为：(CH4)m(H2O)n:；V
19、(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C200H200，且含有多个碳碳叁键(-CC-)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CnH2n+2(C2)m时含 -CC- 最多，即有：二、巧用平均组成例2 某气态烷烃与丙炔的混合气体22.4L（标准状况），完全燃烧后生成121 g CO2 和40.5 g H2O，则原混合气体中烷烃的化学式为（ ）A、CH4 B、C2H6 C、C3H8 D、C4H10解析 设混合气
20、体平均组成为CxHy。则：即混合气体平均组成为C2.75H4.5。由烷烃的通式CnH2n+2和丙炔C3H4得： 故n = 2，选 B。三、巧用关系式例3 某饱和一元醛发生银镜反应时，生成了21.6 g 银，将等质量的该醛完全燃烧可生成26.4 g CO2，则该醛为（ ）。A、丙醛 B、丁醛 C、己醛 D、乙醛解析 设该饱和一元醛的化学式为CnH2nO。根据题中反应有关系式：2Ag CnH2nO nCO2 2108 44n 21.6 26.4 n=6 故选 C。四、巧用平均相对分子质量例4 一定条件下，由5体积某烷烃和1体积某烯烃组成的混合气体的体积是相同条件下等质量H2体积的1/16，则该烷烃
21、和烯烃是（ ）A、CH4、C2H4 B、C2H6、C3H6 C、C3H8、C4H8 D、C4H10、C5H10解析 设混合气体的平均相对分子质量为 Mr ，混合气体的质量为m。根据阿伏加德罗定律有： m m Mr 2 30 Mr =3242，故选 B。五、巧用摩尔质量例5 某有机物含碳40%、含氢6.67%、含氧53.3%，如果0.2mol该有机物的质量为 6g ， 则它的化学式为（ ）。A、C2H2O2 B、C2H4O C、CH2O D、C2H4O2解析 该有机物的摩尔质量为： 6 g 0.2mol 故选 C。六、巧用最简式例6 下列混合物，无论它们以何种比例混合，只要质量一定，完全燃烧后产
22、生的CO2和H2O的量均为常数的是（ ）A、乙炔和苯 B、甲烷和丙烷 C、丙烯和丙烷 D、乙烯和丁烯解析 最简式相同的有机物燃烧时，生成CO2和H2O的量只与混合物的质量有关，与混合物的比例无关，故选A、D。七、巧用质量守恒例7 标准状况下，0.1mol某烃与1 mol O2（过量）混合，完全燃烧后通过Na2O2(过量）固体，固体质量增重15g ，从Na2O2中逸出的全部气体，在标准状况下为16.8L，则该烃的化学式为（ ）。A、C3H8 B、C4H10 C、C5H10 D、C6H6解析 设烃的摩尔质量为M g/mol。根据质量守恒有：八、巧用换元例8 已知正丁烷的二氯取代物有6种同分异构体，
23、则其八氯取代物的同分异构体有( )A、6种 B、8种 C、10种 D、12种解析 将正丁烷八氯取代物的化学式C4H2Cl8中的氢原子和氯原子互换，即得到正丁烷二氯取代物的化学式C4H8Cl2，所以它们的同分异构体数目相等，故选A。九、巧用假设组成例9 甲醛与某单烯烃的混合物中氧的质量分数为x，则碳的质量分数为（ ）。解析 因为甲醛的化学式为CH2O，烯烃的化学式为（CH2）n ，所以假设混合物“O”和“CH2”组成，故w(CH2)=1-x，则混合物中w(C)=(1-x)12/14,故选 A。十、巧用差量例10 10 mL某种气态烃，在50 mL O2 中完全燃烧得到液态水和35 mL混合气体（
24、所有气体均在相同条件下测定），则该气态烃为（ ）。A、甲烷 B、乙烷 C、丙烷 D、丙烯解析 设该气态烃为CxHy。则：得y = 6气态烃完全燃烧，故50 mL O2完全反应或剩余，即：50mL-10 mL(x+y/4)0 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（ ）。A、11 B、13 C、23 D、32解析 1 mol CH4 完全燃烧耗 O2 3 mol，由十字交叉法得：2 0.6 33 0.4 2 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
25、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 L B、2.5a L C、3a L D、无法计算解析 将乙醇的化学式变为C2H4H2O，则其与乙烯C2H4完全燃烧消耗O2相同，即a L混合气体的耗O2量与a L纯乙烯的耗O2量相同。而a L C2H4耗O2量为3a L，故选 C。十三、巧用极限例13 有一系列化合物按以下顺序排列： 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%
26、解析 该系列有机物的通式为CH3（CH）2nCHO，则碳的质量分数为： 故选 B。十四、巧用极端假设例14 丙烯和某气态烃组成的混合气体，完全燃烧时所需O2的体积是混合气体的5倍（同温同压下），则另一种气体烃是（ ）。A、C4H8 B、C3H4 C、C2H6 D、C2H4解析 假设混合气体只含C3H6,1体积 C3H6 完全燃烧时需 x 体积 O2。1体积另一种气态烃燃烧时耗氧量必大于5体积,故选 A。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
27、主要方向是（ ）。A、C6H14+9O2CO+5CO2+7H2O B、C6H14+7O25CO+CO2+7H2O C、C6H14+8O23CO+3CO2+7H2O D、2C6H14+15O28CO+4CO2+14H2O 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 H2(g)、C2H4(g)、C2H6(g)的燃烧热（指1 mol物质和O2反应生成CO2(g)和H2O(1)所放出的热量）分别是285.5kJ/mol、1410.5kJ/mol、1558kJ/mol。有反应：C2H4(
28、g)+H2(g)C2H6(g)+xkJ ，其中x 的值是（ ）。A、138 B、-138 C、434 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)2CO2(g) +3H2O(1)+1410.5kJ C2H6(g)+O2(g)2CO2(g)+3H2O(1)+1558kJ +-得：C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)+138kJ 故选 A。十七、巧用讨论例17 某气态烃CnHm 0.1 mol 在标准状况下完全燃烧，耗氧气8.96L。此烃分子中n与m值之和为（ ）。A、4 B、5 C、6 D、7解析 n、m为整数，且1n4。当m=4时，n=3，气态烃为C3H4；当m=8时，n=2，则此气态烃不存在。故选 D。专心-专注-专业