总结有机化学典型计算题.docx

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总结有机化学典型计算题

2014最新总结

有机化学典型计算题

1.取标准情况下CH4和过量的O2混合气体840mL点燃,将燃烧后的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重,计算:

（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）?

（2）原混合气体中CH4跟O2的体积比.

【分析】碱石灰增重,说明生成了水和二氧化碳的质量克,根据甲烷CH4,生成的二氧化碳和水的物质的量之比是1:

2,设二氧化碳的物质的量为x,则水为2x

44x+18*2x==x=

根据碳守恒,则甲烷也是,即:

168mL

CH4+2O2==CO2+2H2O,消耗氧气为*2mol,即:

336mL

余氧气:

840-168-336==336mL

体积比:

168:

（840-168）=1:

4

（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）336mL

（2）原混合气体中CH4跟O2的体积比.1:

4

2.室温时，20ml某气态烃与过量氧气混合，将完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复至室温，气体体积减少了50mL，将剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40mL.求该气态烃的分子式。

【分析】因为过量氧气，所以气态烃完全燃烧

设：

气态烃：

CnHm本题关键点:

50ml,并不是生成水的体积

完全燃烧后的产物通过浓硫酸，气体体积减少了50ml,并不是生成水的体积,而是前后体积的变化

通过氢氧化钠溶液，体积又减少了40ml，所以燃烧生成二氧化碳40ml,所以：

CnHm+（n+m/4）O2→nCO2+m/2H2OΔv=反应前-反应后体积

------------------n--------------------------1+（n+m/4）-（m/2+n）=1-m/4

20----------------------------40-------------------------------50

列比例1:

20=n:

40解得n=2

1:

20=（1-m/4）:

50解得m=6

求该气态烃的分子式C2H6

是由CH或CHO元素组成的有机物，取在（标准状况）氧气中燃烧，燃烧的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重，再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg条（足量），生成总质量为的黑白两种物质，且黑色生成物与白色生成物的物质的量比为1：

4，求A的分子式。

【分析】浓硫酸增重，是水的质量；

黑色生成物是C，质量为*12/（12+160）=

白色生成物是氧化镁,质量为克

氧化镁和水中的氧的质量=*16/40+*16/18=

则有机物中含氧的质量=的分子式为C3H6O2

4.有机物A是烃的含氧有机物，在同温同压下，A蒸气的质量是同体积乙醇蒸气的2倍。

完全燃烧后，将燃烧产物通过碱石灰，碱石灰的质量增加g。

若将燃烧后的产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量增加。

取与足量的金属Na反应，在标准状况下生成氢气，A与Na2CO3溶液混合不反应，求A的结构简式。

【分析】A蒸气的质量是同体积乙醇蒸气的2倍，则A的相对分子质量=46*2=92；

完全燃烧后，生成水的质量=克，生成CO2的质量=克；

中含氧的质量=

C:

H:

O=44:

*2/18:

16=3:

8:

3（C3H8O3）n=92,n=1

A的分子式为C3H8O3

取与足量的金属Na反应，在标准状况下生成氢气，A：

H=92:

*2/=1:

3,即一个A分子中有三个氢可被钠置换，但A与Na2CO3溶液混合不反应，说明A还是醇，是三醇。

A是丙三醇。

结构简式为CH2（OH）-CH（OH）-CH2OH

5.由一种气态烷烃与一种气态烯烃组成的混合气体，它对氦气的相对密度为6，将1体积混合气与4体积氧气再混合，然后装入密闭容器中，用电火花点燃，使之充分燃烧，若反应前后温度均保持在120℃，测得容器内压强比反应前增加，则该混合气体可能由__________组成，若增加4％，则由__________气体组成。

【分析】

1）M（均）=24，所以烷烃是甲烷（烷烃和烯烃中唯一一个M<24的烃）。

因为是气体，所以烯烃是丙烯或丁烯。

因为反应后体系的压强增加了，所以不可能是乙烯（当温度大于100度时，乙烯燃烧后体积不变），所以烯烃是丙烯或丁烯。

2）1.若是C3H6,

C3H6+——3CO2+3H2O体积差＝

要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C3H6占8％，CH4占12％[混：

氧=1：

4.所以混合气占20%，此时M均等于，不符题意

2.若是C4H8,

C4H8+6O2——4CO2+4H2O体积差＝1

要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C3H6占4％，CH4占16％，此时M均恰好等于24，符合题意

6.某有机化合物A对氢气的相对密度为29，燃烧该有机物，生成二氧化碳气体。

1.求该有机化合物的分子式。

2.取该有机物与足量银氨溶液反应，析出金属。

写出该化合物的结构简式。

【分析】

1.相对分子质量为2×29=58，就为，生成二氧化碳，即，所以含有碳。

则分子式中含3个碳，剩余相对分子质量58-3×12=22，不可能为22个氢，所以是1个氧和6个氢。

分子式为C3H6O。

2.生成的银，则含有一个醛基。

结合分子式可得此为：

CH3-CH2-CHO

7.有机物和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2CO和H2O（g）。

产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加;再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻了;最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加。

（1）判断该有机物的化学式

（2）若该有机物恰好与金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式

（3）若该有机物恰好与金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式

【分析】n（H2O）=18=（mol）n（CO）=16=（mol）n（CO2）==（mol）

N（C）=+/=2N（H）=*2/=6N（O）=++**2）/=2

所以分子式：

C2H6O2

由上式可知：

不饱和度=0，不可能出现不饱和键和官能团。

1mol该化合物与2molNa反应，证明其中有两个羟基，故为乙二醇。

HO-CH2CH2-OH

1mol该化合物和1molNa反应，证明其中有一个羟基和一个醚键。

CH3-O-CH2OH

这种题型，不要上来就做，应该分析题意。

产物经过硫酸，什么被吸收了？

（水，.，，其中含有的氢原子物质的量为，所以有机物分子中含有的氢原子个数为6）。

然后再通过灼烧的氧化铜，固体质量减轻了，为什么会减轻，是因为一氧化碳将它还原带走了其中的氧元素（，,所以生成的二氧化碳的量为，即有机物燃烧后生成的一氧化碳的量为）。

最后气体通入碱石灰中，碱石灰增重，是因为碱石灰吸收了二氧化碳（，。

其中由一氧化碳转化生成的一氧化碳量为，由有机物燃烧生成的量为），综合分析可知由

有机物和O2反应生成，CO2,,所以有机物分子的化学式为C2H6O2

（2）该有机物恰好与金属钠完全反应,说明一分子的有机物与两分子的钠反应，应该是乙二醇。

HOCH2CH2OH（命名为乙二醇）

（3）若该有机物恰好与金属钠完全反应,说明一分子的有机物与一分子的钠反应，仅含有一个羟基，所以只能是CH3OCH2OH（命名为甲氧基甲醇）

8.取有机物3g，在足量氧气中充分燃烧，讲燃烧后的气体通过足量的浓硫酸，浓硫酸质量增加，将剩余气体通过足量澄清石灰水，得到10g沉淀。

1.求该有机物的最简式

2.取一定量该有机物，加热蒸发，测得该有机物的蒸汽密度是相同条件下氢气的15倍，试推测该有机物的分子式和结构简式

【分析】

（1）通过足量的浓硫酸后，浓硫酸的质量增加，说明3g该有机物燃烧后生成水，即3g该有机物中含

将剩余气体通过足量澄清石灰水，得到10g沉淀。

说明生成10g碳酸钙

则3g该有机中含C的物质的量为：

10/100＝

是，是

由质量守恒可知，3g该有机物中含O的质量为：

3－－＝（g）

O的物质的量为：

32＝（mol）

C：

H：

O＝：

：

＝2：

4：

1

故该有机物的最简式为C2H4O

（2）该有机物的蒸汽密度是相同条件下氢气的15倍，则该有机物的摩尔质量为：

15×2＝30（g/mol）

2n×12＋4n×1＋n×16＝30

n＝

9.某混合气体由烷烃、烯烃、炔烃中的两种气体组成。

将1升混合气体在氧气中完全燃烧生成3升二氧化碳和升水蒸气（同状态下测得）。

试判断混合气体的成分并求两类烃的体积比。

【分析】

由3升二氧化碳和升水蒸气可得气体平均分子式为假如为丙烯和丙烷，则碳原子全为3，氢原子为6和8，十字交叉，（）=，）=，所以丙烯：

丙烷=:

=3:

7。

同样，可以是丙炔和丙烷，3:

17。

如果碳不全为三，则无论如何混合，不能保证碳和氢的平均分别为3和。

10.常温下，一种气体烷烃A和一种气态烯烃B组成的混合气体，已知B分子中所含C原子数大于A分子中所含C原子数。

（1）将2L此混合气体充分燃烧，在相同条件下得到7L水蒸气，试推断A、B所有可能的组成及体积比。

（2）取2L混合气体与氧气恰好完全燃烧，通过计算确定A、B的分子式。

【分析】

（1）设混合气体的平均化学式为CxHy，依题意可知y=7，则A、B中的氢原子个数介于7的两边，再依题意B中的碳数大于A的，且都为气体，碳数少于等于4，

所以如果B的H大于7则为C4H8，A为CH4/C2H6比值分别是C4H8：

CH4=3:

1，C4H8：

C2H6=1:

1,

如果B的H小于7则为C2H4、C3H6，A为C3H8/C4H10，但是由于B的碳数小于A的，排除。

（2）CxHy+（x+y/4）O2→CO2+y/2H2O

1x+（y/4）

2L2x+（y/2）

对于A而言y=2x+2则有2x+y/2=3x+1＜或＞分别得出x＜3或＞3依题中要求B的C多于A的且均为气体，所以只能2x+y/2=3x+1＜，或x＜3，可选CH4C2H6，此时对于B只能选择C4H8，因为只有2LC4H8完全燃烧需要的氧气＞，故A为CH4或C2H6，B为C4H8。

有机化学是化学学科的一个重要分支，它涉及到我们日常生活中的方方面面，对发展国民经济和提高人民生活水平具有重要意义，于是学好有机化学就显得非常重要，很有必要熟练掌握有机化学计算的常用解题技巧。

现把它们归纳如下：

一、比例法

利用燃烧产物CO2和H2O的体积比（相同状况下）可确定碳、氢最简整数比；利用有机物蒸气、CO2和水蒸气体积比（相同状况下）可确定一个分子中含碳、氢原子的个数。

若有机物为烃，利用前者只能写出最简式，利用后者可写出分子式。

例1．某烃完全燃烧时，消耗的氧气与生成的CO2体积比为4∶3，该烃能使酸性高锰酸钾溶液退色，不能使溴水退色，则该烃的分子式可能为（）。

A．C3H4B．C7H8C．C9H12D．C8H10

【分析】烃燃烧产物为CO2和H2O，两者所含氧之和应与消耗的氧气一致，若消耗O24mol，则有CO23mol，水中含氧原子：

8mol－6mol＝2mol即生成2molH2O，故C∶H＝nCO2∶2nH2O＝3∶4。

因为不知烃的式量，由此比例只能写出最简式C3H4，符合该最简式的选项有A和C，又由烃的性质排除A。

例2．在标准状况下测得体积为的某气态烃与足量氧气完全燃烧后生成和18g水，则该烃可能是（）。

A．乙烷B．丙烷C．丁炔D．丁烯

【分析】n烃∶nCO2∶nH2O＝／／mol∶／／mol∶18g／18g／mol

＝1∶3∶4推知C∶H＝3∶8，所以该烃分子式为C3H8，选项B正确。

二、差量法

解题时由反应方程式求出一个差量，由题目已知条件求出另一个差量，然后与方程式中任一项列比例求解，运用此法，解完后应将答案代入检验。

例3．常温常压下，20mL某气态烃与同温同压下的过量氧气70mL混合，点燃爆炸后，恢复到原来状况，其体积为50mL，求此烃可能有的分子式。

【分析】此题已知反应前后气体体积，可用差量法求解。

因题中未告诉烃的种类，故求出答案后，要用烃的各种通式讨论并检验。

设烃的分子式为CxHy，则

CxHy＋（x＋y／4）O2=xCO2＋（y／2）H2O（液）△V

11＋y／4

20mL90mL－50mL

20（1＋y／4）＝40y＝4

若烃为烷烃，则y＝2x＋2＝4，x＝1，即CH4；

若烃为烯烃，则y＝2x＝4，x＝2，即C2H4；

若烃为炔烃，则y＝2x－2＝4，x＝3，即C3H4。

检验：

20mLCH4或C2H4分别充分燃烧需O2体积均小于70mL符合题意，而20mLC3H4充分燃烧需O2体积大于70mL，与题意不符，应舍去。

所以，此气态烃的分子式可能是CH4或C2H4。

三、十字交叉法

若已知两种物质混合，且有一个平均值，求两物质的比例或一种物质的质量分数或体积分数，均可用十字交叉法求解。

这种解法的关键是确定求出的是什么比。

例4．乙烷和乙烯的混合气体3L完全燃烧需相同状况下的O210L，求乙烷和乙烯的体积比。

【分析】用十字交叉法解题时，应求出3L纯乙烷或乙烯的耗氧量，再应用平均耗氧量求乙烷和乙烯的体积比。

3L乙烷燃烧需，3L乙烯燃烧需O29L，则：

即：

乙烷和乙烯体积比为2∶1。

四、平均值法

常见的给出平均值的量有原子量、式量、密度、溶质的质量分数、物质的量浓度、反应热等。

所谓平均值法就是已知混合物某个量的一个平均值，要用到平均值确定物质的组成、名称或种类等。

该方法的原理是：

若两个未知量的平均值为a，则必有一个量大于a，另一个量小于a，或者两个量相等均等于a。

例5．某混合气体由两种气态烃组成。

取混合气体完全燃烧后得到（气体为标准状况）和水。

则这两种气体可能是（）。

A．CH4或C3H6B．CH4或C3H4C．C2H4或C3H4D．C2H2或C2H6

【分析】混合气体的物质的量为／／mol＝，含碳、氢物质的量分别为n（C）＝／／mol＝，n（H）＝（／18g／mol）×2＝。

故该混合烃的平均分子式为C2H4，则两烃碳原子数均为2或一个大于2，另一个小于2，H原子数均为4,或一个大于4，另一个小于4。

以上我们讨论了四种常见的有机物计算解题方法技巧，但在解有些题目时，不只用上述一种方法，而是两种或三种方法在同一题目中都要用到。

练习1．常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子多。

将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到气体，试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。

练习2．烷烃A跟某单烯烃B的混合气体对H2的相对密度为14，将此混合气体与过量氧气按物质的量比1∶5混合后，在密闭容器中用电火花点燃，A，B充分燃烧后恢复到原来状况（120℃，×105Pa），混合气体的压强为原来的倍，求A，B的名称及体积分数。

练习某烃与过量的氧气混合，充分燃烧后，将生成物全部通过足量的Na2O2固体。

固体增重。

从Na2O2中逸出标准状况下气体。

（1）求该烃的分子式

（2）有知该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但不能使溴水褪色，写出该烃可能的结构简式。

【分析】

（1）C8H10

（2）1，苯环上带两个甲基（邻，间，对三种）2，本环上有一个乙基

有机化学计算

一、有机物分子式、结构式的确定中的计算

【基本步骤】有机物分子式、结构式的确定步骤可按如下路线进行：

【方法指导】其中涉及以下方法：

基本方法、物质的量比法（又称摩尔比法）、燃烧规律法、商余法、平均分子式法、设“1”讨论法、分子组成通式法、等效转换法、官能团法、残基分析法、不饱和度法以及综合分析法等。

1．实验式的确定：

实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子（通过实验确定），实验式又叫最简式。

①若已知有机物分子中C、H等元素的质量或已知C、H等元素的质量比或已知C、H等元素的质量分数，则N（C）:

N（H）:

N（O）==______

②若有机物燃烧产生的二氧化碳和水的物质的量分别为n（CO2）和n（H2O）,

则N（C）:

N（H）==__________

2．确定相对分子质量的方法：

①M==m/n（M表示摩尔质量m表示质量n表示物质的量）

②已知有机物蒸气在标准状况下的密度：

Mr==*密度（注意密度的单位）

③已知有机物蒸气与某物质（相对分子质量为M’）在相同状况下的相对密度D：

则Mr==M’*D（阿伏伽德罗定律的推论）

④M==M（A）*X（A）+M（B）*X（B）……（M表示平均摩尔质量，M（A）、M（B）分别表示A、B物质的摩尔质量，X（A）、X（B）分别表示AB物质的物质的量分数或体积分数）

⑤根据化学方程式计算确定。

3.有机物分子式的确定：

①直接法：

密度（相对密度）→摩尔质量→1摩尔分子中各元素原子的物质的量→分子式

②最简式法：

最简式为CaHbOc，则分子式为（CaHbOc）n，n==Mr/（12a+b+16c）（Mr为相对分子质量）.

③余数法：

a）用烃的相对分子质量除14，视商和余数。

M（CxHy）/M（CH2）==M/14==A……

若余2，为烷烃；若除尽,为烯烃或环烷烃；若差2，为炔烃或二烯烃；若差为6，为苯或其同系物。

其中商为烃中的碳原子数。

（此法运用于具有通式的烃）

b）若烃的类别不确定：

CxHy，可用相对分子质量除以12，看商和余数。

即M/12==x…余，分子式为CxHy

④方程式法：

利用燃烧的化学方程式或其他有关反应的化学方程式进行计算确定。

⑤平均分子式法：

当烃为混合物时，可先求出平均分子式，然后利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。

⑥通式法：

根据有机物的通式，结合反应方程式计算确定。

4.结构式的确定：

通过有机物的性质分析判断其结构

【题型示例】

1.实验式的确定

例题1：

某有机物由碳、氢、氧三种元素组成，该有机物含碳的质量分数为%，所含氢原子数是碳原子数的2倍；又知最简式即为分子式，则有机物的分子式为（D）

ACH2OBCH2O2CC2H4O2DC2H4O

2.有机物分子式的确定

例题2：

写出相对分子质量为142的烃的分子式为___________________（C10H22C11H10）

例题3：

标准状况下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，若用碱石灰吸收燃烧产物，增重

（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，请写出他们的分子式（要求写出所有可能组合）

（1）

（2）C2H4（3）C4H6H2或C3H8CO或C3H6CH2O

例题4：

某饱和一元醇与足量的金属钠充分反应，产生56ml氢气（标准状况下）。

则饱和一元醇的分子式为_________.（CH4O）

例题5：

某混合气体由两种气态烃组成。

取该混合气体完全燃烧后得到二氧化碳（气体已折算为标准状况）和水，则这两种气体可能是（B）

ACH4和C3H8BCH4和C3H4CC2H4和C3H4DC2H4和C2H6

3.结构式的确定：

例题6：

有机物甲能发生银镜反应，甲催化加氢还原为乙，1mol乙与足量金属钠反应放出（标准状况），据此推断乙一定不是（CD）

ACH2OH—CH2OHBCH2OH—CHOH—CH3

CCH3—CH（OH）—CH（OH）—CH3DCH3CH2OH

例题7：

某一元羧酸A，含碳的质量分数为50%，氢气、溴、溴化氢都可以跟A起加成反应。

试求：

（1）A的分子式_____________

（2）A的结构式_____________

（1）C3H4O2

（2）CH2==CH—COOH

例题8：

A、B都是芳香族化合物，1molA水解得到1molB和1mol醋酸。

AB式量都不超过200，完全燃烧A、B只生成CO2和水，B中氧的含量为%。

A溶液具有酸性，不能使三氯化铁溶液显色。

（1）A、B式量之差为____________

（2）1个B分子中应有________个氧原子。

（3）A的分子式是_______________（4）B可能有的三种结构简式是______

（1）42

（2）3（3）C9H8O4（4）略

4、高考试题：

例1．吗啡和海洛因是严格查禁的毒品，吗啡分子含C%H%N%其余为O，已知其相对分子质量不超过300。

试求：

（1）吗啡的相对分子质量和分子式。

（2）已知海洛因是吗啡的二乙酸酯，可以看成是2个乙酰基（CH3CO-）取代吗啡分子的2个氢原子所得，试求海洛因的相对分子质量和分子式。

（1）285C17H19NO3

（2）369C21H23NO5

例2、（09海南）．已知某氨基酸的相对分子质量小于200，且氧的质量分数约为，则其分子中碳的个数最多为：

（B）

A．5个B．6个C．7个D．8个

例3.（09海南）某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为％。

（1）A的分子式为____________（C8H8）

例4．（09江苏卷）用NA表示阿伏加德罗常数的值。

下列叙述正确的是（C）

A.25℃时，PH=13的Ba（OH）2溶液中含有的氢氧根离子的数目为

B.标准状况下，Cl2与过量稀NaOH溶液反应，转移的电子总数为

C.室温下，乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为

D.标准状况下，甲醇中含有的氧原子数为

二、有机物燃烧规律及其计算

燃烧通式为：

CxHy＋（x＋y/4）O2＝xCO2＋y/2H2O

CxHyOz＋（x＋y/4－z/2）O2＝xCO2＋y/2H2O

1、气态烃燃烧体积的变化

若水为液体，燃烧后体积缩小，减小值只与烃中氢原子数目有关；若水为气体，总体积变化也只与氢原子数目有关：

H=4，V前＝V后；H＞4，V前＜V后；H＜4，V前＞V后。

例1、体积为10mL的某气态烃，在50mL足量O2里完全燃烧，生成液态水和体积为35mL气体（气体体积均在同温同压下测定），此烃的分子式是（）

A、C2H4B、C2H2C、C3H6D、C3H8

解析：

因为水为液体，由燃烧通式得出体积差为（1＋y/4），由差量法求得y＝6，选D。

2、烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系

n（烷烃）＝n（H2O）－n（CO2）；烯烃：

n（H2O）＝n（CO2）；n（炔烃）＝n（CO2）－n（H2O）。

例2、由两种烃组成的混合物，已知其中之一为烯烃。

燃烧1mol该混合物，测得产生CO2及H2O，试求混合烃的组成情况？

解析：

烯烃：

n（H2O）＝n（CO2），所以得出n（烷烃）＝n（H2O）－n（CO2）＝、n（烯烃）=，设烷烃为CmH2m+2、烯烃为CnH2n，得出+＝4mol，讨论有3组符合题意，即：

m＝1和n＝6；m＝4和n＝4；m＝7和n＝2。

3、等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况

C/H个数比越大，生成CO2越多；H/C值越大，生成水越多，消耗O2也越多；实验式相同的不同烃，上述三者对应都相等。

例3、完全燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量，该混合气体是（）

A、乙炔、乙烯B、乙炔、丙烷C、乙烷、环丙烷D、丙烷、丁烯

解析：

烯烃和环烷烃C/H=1/2；烷烃C/H＜1/2；炔烃C/H＞1/2，所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合，C的质量分数大于烯烃，选A。

4、总质量一定的两种有机物