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1、精品_精品资料_有机化学运算【有机化学运算与基础学问】化学运算的特点是数学运算和化学学问的有机结合,运算要在懂得化学原理和化学学问的基础上进行.化学运算的正确与否的关键在于对化学概念含义的懂得和对化学基础学问的把握, 并在此基础上把握化学运算的解题规律.留意 :1、坚固把握各有机物的性质、各有机物之间的相互关系、有关有机物之间的化学反应及化学反应方程式2、有关重要运算公式( 1)依据标准状况下的气体密度0算出该气体的摩尔质量即该气体的分子量M22.40( 2)依据气体的相对密度D, 求气体的分子量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D
2、 ABA B( 密度 , M 分子量)M AD AB M B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_( 3)求混和气的平均分子量: MM A a%M B b%M C c% m 总 a%, b%, c% 表示摩尔百分含量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ M( m为质量 , n为物质的量)n总可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3、定式思维 :化合物各元素的质量含量nmM原子个数比式量分子式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4、阿伏加德罗定律及其应用:阿伏加德罗定律 :在相同的温度和压强下,相同体积的
3、任何气体都含有相同数目的分子.推知可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_非标况气态方程P0 V 0T0P1 V1 T1PVnRTm MRT ( P 为压强、 V 为体积、 n 为物质的量、 R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为常数、 T 为肯定温度、 m为质量、 M为摩尔质量)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_定 T、定 P:V1n1V 2n2P1n1定 T 定 V:P2n 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【有机化学运算题型】1、求分子量2、求分子式或结构简式3、有机物燃烧问题4、混合物组成5、有机化学运算的综合应用5、重要有机物的通式
4、要记熟可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_6、有机物完全燃烧化学方程式为C Hxyxy O 4点燃2xCO2y H 22OC HOxyzxy4z O 2点燃2xCO2y H 22O燃烧规律的应用( 1)最简式相同的有机物, 以任意比例混合总质量肯定时,生成的 CO2 是肯定值 , 生成水的量也是定值 ,消耗氧的量也是定值.( 2)混合物总质量不变,以任意比例混合时 ,生成 CO2 相等 ,即含碳量相等(质量分数),生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_成 H2O相等 ,即含氢
5、量相等(质量分数)( 3)具有相同碳原子数的有机物,无论以任意比例混合 ,只要总物质的量肯定 ,生成的 CO2为肯定值.( 4)最简式相同 ,无论有多少种有机物,也无论以何种比例混合,混合物中元素养量比为定值.7、记忆常见最简式相同的物质为:单烯烃、互为同分异构体的有机物、乙炔和苯、甲醛和乙酸、葡萄糖.8、记熟某些有机物的分子量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_30 乙烷甲醛46 乙醇甲酸丙醇60 乙酸甲酸甲酯丙酸74 甲酸乙酯或乙酸甲酯可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_戊醇88丁酸甲酸丙酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯【题型与解法】(一)求有机物分子量依据化学方程式的有关运
6、算求物质的分子量例 1某饱和一元醇 3.2 克跟足量的钠反应,放出的氢气在标况状况下的体积为1120 毫升 ,求这饱和一元醇的分子量?解:设饱和一元醇为 R OH, 分子量为 x 2ROH + 2Na2RONa + H22xg22.4L3.2g1.12L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 x3.222.41.12x = 32可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_答:该饱和一元醇分子量为32.(二)求有机物的分子式例 2某气态烃含碳、氢元素养量比为6 1,又知同温、同压下该气体密度为氢气密度的14 倍,求该烃的分子式 :解
7、 :依据分子量、通过最简式求分子式该烃的摩尔质量 M = 14 2g / mol = 28g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该烃 nC nH =612 1 =1 21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_最简式CH2式量 = 12 + 2 = 14可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分子量式量282分子式为 C2H414可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解 :依据分子量、通过运算每摩物质分子量所含各元素的原子的“物质的量”求分子式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该烃的摩尔质量 M = 14 2g / mol = 2
8、8g / mol1mol28g / mol6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 摩该烃分子量 nC =12g / mol72mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1 摩该烃分子量 nH =该烃分子式为 C2H41mol28g / mol171g / mol4mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 3某气态烃有机物标准状况下密度为 1.34 克/ 升, 取 1.50 克该有机物在足量的氧气中燃烧.将所得气体通过装有浓 H2 SO4 的洗气瓶后再通过碱石灰干燥管 , 结果洗气瓶和干燥管分别增重 0.9 克和 2.2 克, 测得尾气中除氧气外无其它物
9、质 , 求该有机物的分子式?解 : 依据有机物燃烧化学方程式(通式)的有关运算求分子式摩尔质量 M = 1.34g / L22.4L / mol = 30g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C H Oxyz O点燃xCOy HO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xyz222422可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_30gxmoly2mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1.50g2.244mol 0.918mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_301.5301.5x 0.05y20.05x = 1y = 2可编
10、辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分子量 = 30112 + 1 2 + 16 z = 30z = 1分子式 CH2O答(略)解 :依据关系式的有关运算求分子式摩尔质量 M = 1.34g / L22.4L / mol = 30g / mol关系式C CO2 12g 44g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_x2.2g12x442.2x = 0.6g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2H H2O2g18gy0.9g2y180.9y = 0.1g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.6g + 0.1
11、g1.50g有机物中含氧元素可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nC nH nO =0.612最简式CH2O 式量 = 30 0.11 1.500.60.116= 1 2 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分子量式量30301分子式 CH2O答(略)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 4某气态不饱和烃在标准状况下的密度为2.41 克/ 升.取 0.54 克该烃恰与浓度为0.2摩/ 升的溴水 100 毫升完全反应 ,使溴水完全褪色.求该烃的分子式、结构简式及名称?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据有机物分子式通式求有机物分子式解:摩尔
12、质量 M = 2.41g / L 22.4L / mol = 54g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nC xHy =0.54g 54g / mol0.01mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nBr 2 = 0.2mol / L 0.1L = 0.02mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nC x H y nBr 2 0.01 mol10.02 mol2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_该烃为炔烃或二烯烃依据 CnH2n2 通式12n + 2n 2 = 54n = 4分子式为 C4H6结构简式名称 : 1 丁炔名称 :
13、2 丁炔名称 : 1, 3丁二烯可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 5标准状况下 10 毫升某气态烷烃跟80 毫升过量的氧气混合,通入一个容积为 90 毫升的密闭容器中点火爆炸后,复原到原状态 ,测得的压强为原先的55.56%.求烷烃的分子式?解 :利用燃烧化学方程式运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2CnH2n+2 +3n1 O2点燃nCO2 + n + 1 H2O (标况下水为液态)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1mL3n1 mLnmL 210mLx10nmL 3n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1210xx = 53n
14、+ 1mL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_依据题意8053n110n1080烷烃的分子式为C5H12100%55.56%n5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解 :依据反应前后压强变化,通过差量法解题求有机物分子式可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C H3n1 O点燃nCOn1HO 液态 n削减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_n2n 222221mol13n12nmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_10mol10 + 80 1 55.56%moln312n51040烷烃
15、分子式为 C5H12例 6某有机物由 C、H、O三种元素组成 , 分子中含有 8 个原子. 1 摩该有机物含有 46 摩质子, 完全燃烧该有机物在相同条件下测定 CO2 和水蒸气体积比为 2 1.取 2.7 克该有机物恰好与 1摩/ 升的碳酸钠溶液 30 毫升完全反应 , 求1 有机物分子式? 2 有机物结构简式?利用解联立方程组法求有机物分子式解: 设有机物分子式 CxHyOz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xyz8x26xy8z46y2分子式 C2H2O4xy2.7z4依据题意VCO 2VH O221 nCnH11nC 2 H 2 O 4 nNa 2 CO 3 9010.0
16、30.030.0311有机物为二元羧酸结构简式(三)有机物燃烧问题例 7肯定量的甲烷不完全燃烧,生成由 CO、CO2 和 H2O(气)组成的混合气体49.6 克,将混合气体缓慢通过无水CaCl2 并作用完全、 CaCl 2 质量增加 25.2 克, 运算混合气中 CO、CO2 和 H2O(气)的物质的量?如将此甲烷完全燃烧仍缺少标准状况下多少升氧气?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解 :通过联立方程组法解题:2由题意得知 mH2O = 25.2g nHO25.2g1.4mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mCO
17、+ mCO2 = 49.6g 25.2g = 24.4g关系式CH4 2H2O1mol2mol 0.7mol 1.4mol nCO + nCO 2 = 0.7mol18g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设:生成 CO的物质的量为 x、生成 CO2 物质的量为y. xy0.7x0.4mol28x44y24.4y0.3mol设:此甲烷完全燃烧仍需标况下氧气体积为z点燃可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2COO22CO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2mol22.4L0.4mol z20.42
18、2.4z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_z = 4.48L答(略) 解 :通过平均值法解题由题意得知 mH2O = 25.2g nH 2O =25.2g18g / mol= 1.4mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ mCO + mCO2 = 49.6g25.2g = 24.4g关系式CH4 2H2O1mol2mol 0.7mol 1.4mol nCO + nCO 2 = 0.7mol CO与 CO2 混合气平均摩尔质量M24.4g0.7mol244 g / mol 7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资
19、料_十字交叉法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ nCO = 0.7mol47= 0.4mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_nCO2= 0.7mol34= 0.3mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_设此甲烷完全燃烧仍需标况下氧气体积为x点燃2CO + O22CO22mol 22.4L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0.4mol x20.422.4xx4.48L答(略)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 8把 MmolH2 和 NmolC2G4 混合 ,在肯定条件下使它们一部分发生反应生成WmolC2H6,将反可编
20、辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_应后所得的混合气体完全燃烧,消耗氧气的物质的量为多少? 利用守恒法解决可燃物完全燃烧时耗氧量分析 :反应过程不用争论和运算多少H2、多少 C2H4 参与了反应及剩余多少H2、C2H4 再按混合物各成分运算耗氧量.可按反应物各组分,分别运算它们完全燃烧耗氧量即为答案.点燃点燃解: 2H 2 + O 22H2OC2 H4 + 3O 22CO2 + 2H 2 O2mol1mol1mol 3mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Mmol M2molNmol 3Nmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎
21、下载精品_精品资料_耗氧量为M23Nmol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_例 9标准状况下 ,将 1 升 CH4、2 升 C2H6 的混合气体 ,向该混合气体通入相同状况下50 升的空气 ,完全燃烧后 ,所得气体经干燥复原到原状态,气体总体积为多少升?利用差量法解题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解:V O 250L21%10.5升可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CH4 2O2C2H6 7 O2 21 升 2升2 升7升2 升 + 7升10.5 升 CH4、 C2H6 适量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CH 42O2点燃CO 2
22、2H 2 O(液态)V 减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点燃1 升( 3 1)升 = 2升可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2C 2 H 67O24CO 26H 2 O(液)V 削减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 升( 2 + 7 4)升 = 5 升可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ V 气体总 = 1 + 2 + 50( 2 + 5 ) = 46 升答(略)例 10平均分子量为30.4CO、C2H4 和 O2 混合气体经点燃完全反应后,测知反应后混合气体不再含 CO和 C2H4.试推算原混合气体各成分的体积分数?(确定体积组成
23、范畴)利用含不等式联立方程组法及平均值法解题.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解:仔细分析混合气组成中各组分的分子量,可以看出 M COM C2 H 428(分子量)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O平均值法解出 V%2(体积分数)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O V2%3 100% = 60%5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点燃点燃 2CO + O22CO2C2 H4 + 3O 22CO2 + 2H 2 O2VV1V3Vxxy3y2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料
24、_CO、C2H4 共占 40%采纳整体设“一”法解题设混合气总体积为100L 、CO气体积为x, C 2H4 气体积为y.xy400.5x3y60%0 y1624x 40可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O答:V2% 为 60%24%V CO % 40%OV C H%16%可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_24(四)有关混合物组成有机运算:例 11相同状况下 9 升甲烷与 6 升某烯烃混合 ,所得混合气的密度等于相同条件下氧气的密度 ,求该烯烃的分子式、可能的结构简式?平均值法解题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O解:混合气平均摩尔质量MM232g
25、/ mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_烯烃分子式为 C4H8可能结构简式CH3 CH = CH CH3CH3 CH2 CH = CH2例 12丁烷、甲烷、二氧化碳的混合气体其密度是同条件下氢气的22 倍,又知其中二氧化碳占混合气体体积的62.5%,就三种气体的体积比是A 1 2 5B 5 2 1C 5 1 5D 2 1 5答案 : D可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解:混合气平均摩尔质量M = 22 2g / mol = 44g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2 M CO44g / mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
26、资料_ CO2 气体体积分数不影响混合气平均摩尔质量, 因此应由丁烷、 甲烷的体积分数确定答案, 它们体积分数必需满意以下关系C HV2即410VCH 41 D 为答案例 13两种气态烃组成的混合物(分子中碳原子数4)20 毫升 , 与过量氧气混合充分燃烧,燃烧所得气体产物通过浓H2SO4 时, 体积削减了 30 毫升 , 剩余气体再通过碱石灰时体积又削减了 40毫升(以上气体均在相同状况下测定的),求这两种气态烃的可能组成及体积百分含量? 依据混合物平均分子组成来确定混合物中各成分及体积百分含量?解:设混合气态烃的平均分子组成为CxHy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资
27、料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C Hxy O点燃yxCOHO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xy222421mLxmLy mL220mL40mL 30mL1xx22040y12y32030平均分子组成 C2H3争论( 1)一种烃的碳原子数1 即 CH4, 就另一种烃的碳原子数为3 或 4.但混合烃氢原子数为3, 那么这种烃的氢原子数必需小于3,如 C3H2、C3H1、 C4H2, 、C4H1 是不存在的.( 2)一种烃的碳原子数为2, 就另一种烃的碳原子数也必需为2, 碳原子数为2 的烃 C2H2、C2H4、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料
28、- - - 欢迎下载精品_精品资料_C2H6 其中合理的组合为C 2 H 2C 2 H 4或 C2 H 2(满意C2 H 6nH3mol )可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C 2 H 2C 2 H 410mL10mL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C H2232015mL4C H261205mL4答: (略)例 14a 毫升 A、B、C三种气态烃的混合物跟足量氧气混合点燃后, 复原到原常温常压状态,气体体积共缩小了2a 毫升 ,那么 A、B、C 三种烃可能是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A CH4
29、、C2H6、C3H8BC2H4、C2H2、CH4C CH4、C2H4、C3H4DC2H6、C3H6、C4H6答案 : C解:依据题意做出灵敏判定解题方法为差量法、平均值法,设混合气态烃平均分子组成Cx Hy .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C Hxy O点燃xCOy HO(液态)V 削减可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_xy22242可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1mL1xy4xmL可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_amL2amLy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_114a2a y = 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_满意 nH4mol 合理A nH4molB nH4mol可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_C nH4molD nH6mol选 C可编辑资料 - - - 欢迎下载