有機(jī)計(jì)算題及解析

1、.（一）求有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算求物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量例 1 某飽和一元醇3.2 克跟足量的鈉反應(yīng), 放出的氫氣在標(biāo)況狀況下的體積為1120 毫升 , 求這飽和一元醇的相對(duì)分子質(zhì)量？解 : 設(shè)飽和一元醇為 R OH, 相對(duì)分子質(zhì)量為x2ROH + 2Na2RONa + H 22xg22.4L3.2g1.12L2x22.4x = 3232.112.（二）求有機(jī)物的分子式例 2某氣態(tài)烴含碳、氫元素質(zhì)量比為 6 1, 又知同溫、同壓下該氣體密度為氫氣密度的 14 倍 , 求該烴的分子式 :解 : 根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量、通過最簡(jiǎn)式求分子式該烴的摩爾質(zhì)量M = 14 ×2g /

2、mol = 28g / mol61該烴 n(C) n(H) =1 2最簡(jiǎn)式CH 2式量 =12+2=14分子量28224式量14分子式為 C H解 : 根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量、通過計(jì)算每摩物質(zhì)所含各元素的原子的“物質(zhì)的量”求分子式該烴的摩爾質(zhì)量M = 14 ×2g / mol = 28g / mol1mol628g / mol1 摩該烴分子量n(C) =12g / mol72mol1mol128g / mol1 摩該烴分子量n(H) =1g / mol74mol該烴分子式為C H42例 3某氣態(tài)有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.34 克 /升 , 取 1.50 克該有機(jī)物在足量的氧氣中燃燒。將所得

3、氣體通過裝有濃H2SO4 的洗氣瓶后再通過堿石灰干燥管, 結(jié)果洗氣瓶和干燥管分別增重0.9 克和 2.2 克 , 測(cè)得尾氣中除氧氣外無其它物質(zhì), 求該有機(jī)物的分子式？.c.解 :根據(jù)有機(jī)物燃燒化學(xué)方程式（通式）求分子式摩爾質(zhì)量 M = 1.34g / L22×.4L / mol = 30g / molC x H y O z (xyz )O 2點(diǎn)燃xCO 2y H 2 O42230gxmolymol21.50g2.2mol0.944mol1830xx = 11.50.05y302y = 21.50.05M=301×12 + 1 2×+ 16 z×= 30

4、z = 1分子式 CH 2O答（略）解 :根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式求分子式摩爾質(zhì)量 M = 1.34g / L22×.4L / mol = 30g / mol關(guān)系式CCO212g44gx2.2g1244x = 0.6gx2.22HH O22g18g218y0.9gy = 0.1gy0.90.6g + 0.1g<1.50g有機(jī)物中含氧元素n(C) n(H) n(O) =06. 01. 150.06. 01.= 12112116最簡(jiǎn)式CH 2O式量 =30分子量301分子式 CH2O答（略）式量30例 4某氣態(tài)不飽和烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.41 克/升。取 0.54 克該烴恰與濃度為 0.

5、2摩 /升的溴水 100 毫升完全反應(yīng) , 使溴水完全褪色。求該烴的分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及名稱？根據(jù)有機(jī)物分子式通式求有機(jī)物分子式.c.解 : 摩爾質(zhì)量 M = 2.41g / L22.4L× / mol = 54g / moln(C xH y) =0.54g0.01mol54g / moln(Br2 ) = 0.2mol / L0.1L×= 0.02moln(C x H y )0.01mol1n(Br 2 )0.02mol2該烴為炔烴或二烯烴依據(jù) CH通式12n + 2n 2 = 54n = 4n 2n 2分子式為 C4H 6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式名稱 : 1丁炔名稱:2丁炔名稱 : 1,

6、 3丁二烯例 5標(biāo)準(zhǔn)狀況下10 毫升某氣態(tài)烷烴跟80 毫升過量的氧氣混合, 通入一個(gè)容積為90 毫升的密閉容器中點(diǎn)火爆炸后, 恢復(fù)到原狀態(tài) , 測(cè)得的壓強(qiáng)為原來的 55.56%。求烷烴的分子式？解 : 利用燃燒化學(xué)方程式計(jì)算n2n+2+3n1點(diǎn)燃22C H2O 2nCO+ (n + 1) H O （標(biāo)況下水為液態(tài)）1mL3n1mLnmL210mLx10nmL3n12x = 5(3n + 1)mL10x依據(jù)題意805(3n1)10n100% 55.56%n 51080烷烴的分子式為C5H 12解 : 根據(jù)反應(yīng)前后壓強(qiáng)變化, 通過差量法求有機(jī)物分子式3n1點(diǎn)燃液態(tài) )n減少C n H 2n 2O

7、2nCO 2 (n 1)H 2 O(21mol3n11n(mol)210mol(10 + 80)(1· 55.56%)(mol).c.n312n51040烷烴分子式為 C H125例 6某有機(jī)物由 C、H、O 三種元素組成 , 分子中含有8 個(gè)原子。 1 摩該有機(jī)物含有46摩質(zhì)子 ,完全燃燒該有機(jī)物在相同條件下測(cè)定CO2 和水蒸氣體積比為 2 1。取 2.7 克該有機(jī)物恰好與 1摩 /升的碳酸鈉溶液30 毫升完全反應(yīng) , 求 (1)有機(jī)物分子式？(2) 有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？利用解聯(lián)立方程組法求有機(jī)物分子式解 : 設(shè)有機(jī)物分子式CxH yOz根據(jù)題意V CO22 n(C)1V H2O1n(

8、H)1xyz 8x26xy8z46y2分子式 C2H2O4xyz 4n(C 2 H 2O 4 )2.70.03190n(Na 2CO 3 )10.030.031有機(jī)物為二元羧酸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（三）有機(jī)物燃燒問題例7一定量的甲烷不完全燃燒, 生成由 CO、CO2 和 H 2O（氣）組成的混合氣體49.6克 ,將混合氣體緩慢通過無水CaCl 2 并作用完全、 CaCl2質(zhì)量增加 25.2克 , 計(jì)算混合氣中CO、CO2 和 H 2O（氣）的物質(zhì)的量？若將此甲烷完全燃燒還缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況下多少升氧氣？解 : 常規(guī)方法，通過聯(lián)立方程組法解題:由題意得知 m(H 2O) = 25.2g25.2g n(H 2 O)

9、1.4mol18g / molm(CO) + m(CO 2) = 49.6g 25.2g = 24.4g關(guān)系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol.c. n(CO) + n(CO 2) = 0.7mol設(shè) : 生成 CO 的物質(zhì)的量為x、生成 CO2 物質(zhì)的量為 y。x y0.7x0.4mol28x44y24.4y0.3mol設(shè) : 此甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣體積為z點(diǎn)燃2COO 22CO22mol22.4L0.4molz222.40.4zz = 4.48(L)解 : 通過平均值法解題由題意得知 m(H 2O) = 25.2g n(H 2O) =25.2g= 1.4mo

10、l18g / mol m(CO) + m(CO 2) = 49.6g 25.2g = 24.4g關(guān)系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol n(CO) + n(CO 2) = 0.7mol CO 與 CO2 混合氣平均摩爾質(zhì)量24.4g244M(g / mol)0.7mol7十字交叉法 n(CO) = 0.7mol4= 0.4mol7n(CO2 )= 0.7mol3 = 0.3mol4設(shè)此甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣體積為x點(diǎn)燃2CO + O 22CO22mol22.4L.c.222.40.4mol xx 4.48(L)0.4x解 : 通過極限法解題由題意得知 m(H 2O

11、) = 25.2g25.2g= 1.4mol n(H 2O) =18g / mol m(CO) + m(CO 2) = 49.6g 25.2g = 24.4g關(guān)系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol n(CH 4) = 0.7mol完全燃燒生成CO2 的質(zhì)量應(yīng)為0.7mol × 44g/mol=30.8g與實(shí)際燃燒產(chǎn)物質(zhì)量的差量為30.8 24.4=6.4g即 CO 完全燃燒所需 O 原子的質(zhì)量 n(CO) = 0.4moln(CO 2)=0.3mol甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣0.2mol例 8把 MmolH 2 和 NmolC 2H 4混合 , 在一定條件下

12、使它們一部分發(fā)生反應(yīng)生成WmolC 2H6,將反應(yīng)后所得的混合氣體完全燃燒, 消耗氧氣的物質(zhì)的量為多少？利用守恒法解決可燃物完全燃燒時(shí)耗氧量分析 : 反應(yīng)過程不用討論和計(jì)算多少 H 2、多少 C2H4 參加了反應(yīng)及剩余多少H 2、C2H 4 再按混合物各成分計(jì)算耗氧量。可按反應(yīng)物各組分, 分別計(jì)算它們完全燃燒耗氧量即為答案。點(diǎn)燃點(diǎn)燃解: 2H2+ O22H2OC2H4 + 3O22CO2 + 2H 2O2mol1mol1mol3molMmolMNmol3Nmolmol2.c.耗氧量為 M3N(mol)2例 9標(biāo)準(zhǔn)狀況下 , 將 1 升 CH4、 2 升 C2H6 的混合氣體 , 向該混合氣體通

13、入相同狀況下50 升的空氣 , 完全燃燒后 , 所得氣體經(jīng)干燥恢復(fù)到原狀態(tài), 氣體總體積為多少升？利用差量法解題解 : V O 2 50L 21% 10.5升CH 4 2O2C2H6 7 O221 升2 升2 升7 升2升 +7升<10.5 升CH、C H適量426CH 42O2點(diǎn)燃CO 22H 2 O（液態(tài)）V減1 升（31）升 = 2 升2C 2H7O點(diǎn)燃4CO 2 6H 2 O（液）V 減少622 升（2+74）升=5升V 氣體總=1+2+50（2+5）=46升答（略）例 10平均相對(duì)分子質(zhì)量為30.4 的 CO、C2H4 和 O2 混合氣體經(jīng)點(diǎn)燃完全反應(yīng)后, 測(cè)知反應(yīng)后混合氣體不

14、再含CO 和 C2H 4。試推算原混合氣體各成分的體積分?jǐn)?shù)？（確定體積組成圍）利用含不等式聯(lián)立方程組法及平均值法解題。解 : 認(rèn)真分析混合氣組成中各組分的相對(duì)分子質(zhì)量, 可以看出M COM C2H 428（分子量）平均值法解出V O 2 %（體積分?jǐn)?shù)）VO %3 ×100% = 60%25點(diǎn)燃點(diǎn)燃2CO + O22CO2C2H4 + 3O22CO2 + 2H 2O2113V.c.xxy3y2CO、 C2H 4 共占 40%設(shè)混合氣總體積為100(L) 、 CO 氣體積為 x, C 2H4 氣體積為y。x y400 < y 1624 x < 400.5x3y60%答: VO

15、2%為60%24% VCO % <40%O VC2H4 % 16%（四）有關(guān)混合物組成有機(jī)計(jì)算:例 11相同狀況下 9 升甲烷與 6 升某烯烴混合 , 所得混合氣的密度等于相同條件下氧氣的密度 , 求該烯烴的分子式、可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？平均值法解題解 : 混合氣平均摩爾質(zhì)量MM O232g / mol烯烴分子式為 C4H 8可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH CH=CHCH3CH CH CH = CH2332例 12丁烷、甲烷、二氧化碳的混合氣體其密度是同條件下氫氣的22 倍 , 又知其中二氧化碳占混合氣體體積的62.5%, 則三種氣體的體積比是A 1 25B521C5 1 5D 21 5答案:D解 : 混合

16、氣平均摩爾質(zhì)量 M = 22 ×2g / mol = 44g / mol M CO 2 44g / mol CO2 氣體體積分?jǐn)?shù)不影響混合氣平均摩爾質(zhì)量, 因此應(yīng)由丁烷、甲烷的體積分?jǐn)?shù)確定答案 , 它們體積分?jǐn)?shù)必須滿足下列關(guān)系.c.即VC4H102VCH 41D 為答案例 13兩種氣態(tài)烴組成的混合物（分子中碳原子數(shù)4） 20 毫升 , 與過量氧氣混合充分燃燒 , 燃燒所得氣體產(chǎn)物通過濃H2SO4 時(shí) , 體積減少了30 毫升 , 剩余氣體再通過堿石灰時(shí)體積又減少了 40毫升（以上氣體均在相同狀況下測(cè)定的）, 求這兩種氣態(tài)烴的可能組成及體積百分含量？根據(jù)混合物平均分子組成來確定混合物中

17、各成分及體積百分含量解 : 設(shè)混合氣態(tài)烴的平均分子組成為CxHyC x H y(xy)O 2點(diǎn)燃xCO 2y H 2 O421mLxmLymL220mL40mL30mL1xx220 40 y12y32030平均分子組成C H32討論（ 1）一種烴的碳原子數(shù)1 即 CH4, 則另一種烴的碳原子數(shù)為3 或 4。但混合烴氫原子數(shù)為 3,那么這種烴的氫原子數(shù)必須小于3, 如 C3H 2、 C3H 1、 C4H2,、 C4H1 是不存在的。（ 2）一種烴的碳原子數(shù)為2, 則另一種烴的碳原子數(shù)也必須為2, 碳原子數(shù)為 2 的烴222 426其中合理的組合為C2H2或 C2H2（滿足n(H) 3mol）CH、CH、 C HC2H4C2H6C2H210mL10mLC2H4.c.C2H 2315mL2041C2H 65mL204例 14a 毫升 A 、B、C 三種氣態(tài)烴的混合物跟足量氧氣混合點(diǎn)燃后, 恢復(fù)到原常溫常壓狀態(tài) , 氣體體積共縮小了2a 毫升