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CH 4和过量的O 2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CH 4跟O 2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CH 4,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

CH 4+2O 2==CO 2+2H 2O,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CH 4跟O 2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）O

2→nCO

2

+ m/2 H

2

O Δv=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C

2H 6

是由C H 或C H O 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C 3H 6O 2

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Na 2CO 3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CO 2的质量=克； 中含氧的质量=

C:H:O=44:*2/18:16=3:8:3 (C 3H 8O 3)n=92,n=1 A 的分子式为C 3H 8O 3

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Na 2CO 3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CH 2(OH)-CH(OH)-CH 2OH

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C 3H 6,

C 3H 6+——3CO 2+3H 2O 体积差＝

要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C 3H 6占8％，CH 4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C 4H 8,

C 4H 8+6O 2——4CO 2+4H 2O 体积差＝1

要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C 3H 6占4％，CH 4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C 3H 6O 。

2. 生成的银，则含有一个醛基。结合分子式可得此为：CH 3-CH 2-CHO 7. 有机物和 O 2在密闭容器中燃烧后的产物为CO 2 CO 和H 2O （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(H 2O)=18= (mol) n(CO)=16= (mol) n(CO 2)== (mol)

N(C)=+/=2 N(H)=*2/=6 N(O)=++**2)/=2 所以分子式：C 2H 6O 2

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-CH 2CH 2-OH

1mol 该化合物和1molNa 反应，证明其中有一个羟基和一个醚键。CH 3-O-CH 2OH

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， CO

2,,所以有机物分子的化学式为C

2

H

6

O

2

(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。HOCH

2CH

2

OH（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CH

3OCH

2

OH（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C

4H

8

，A为CH

4

/C

2

H

6

比值分别是C

4

H

8

：CH

4

=3:1，

C 4H

8

：C

2

H

6

=1:1,

如果B的H小于7则为C

2

H

4

、C

3

H

6

，A为C

3

H

8

/C

4

H

10

，但是由于B的碳数

小于A的，排除。

（2）CxHy+(x+y/4)O

2→CO

2

+y/2H

2

O

1 x+(y/4)

2L 2x+(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CH

4C

2

H

6

，此时对于B只能选择C

4

H

8

，因为只有2LC

4

H

8

完全燃烧需要的

氧气＞，故A为CH

4或 C

2

H

6

，B为C

4

H

8

。

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CO

2和H

2

O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、CO

2

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CO

2

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．C

3H

4

B．C

7

H

8

C．C

9

H

12

D．C

8

H

10

【分析】烃燃烧产物为CO

2和H

2

O，两者所含氧之和应与消耗的氧气一致，

若消耗O24mol，则有CO

2

3mol，水中含氧原子：8mol－6mol＝2mol即生成

2molH

2O，故C∶H＝nCO

2

∶2nH

2

O＝3∶4。因为不知烃的式量，由此比例只

能写出最简式C

3H

4

，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∶nCO

2∶nH

2

O＝／／mol∶／／mol∶18g／18g／mol

＝1∶3∶4推知C∶H＝3∶8，所以该烃分子式为C

3H

8，

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）O

2 =xCO

2

＋（y／2）H

2

O（液）△V

1 1＋y／4

20mL 90mL－50mL 20（1＋y／4）＝40 y＝4

若烃为烷烃，则y＝2x＋2＝4，x＝1，即CH

4

；

若烃为烯烃，则y＝2x＝4，x＝2，即C

2H

4；

若烃为炔烃，则y＝2x－2＝4，x＝3，即C

3H

4。

检验：20mLCH

4或C

2

H

4

分别充分燃烧需O

2

体积均小于70mL符合题意，

而20mLC3H4充分燃烧需O

2

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CH

4或C

2

H

4

。

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O

2

10L，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O

2

9L，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．CH

4或C

3

H

6

B．CH

4

或C

3

H

4

C．C

2

H

4

或C

3

H

4

D．C

2

H

2

或C

2

H

6

【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Na

2O

2

固体。固体增重。从Na

2O

2

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）C

8H

10

（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A B 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 ）

A CH

2O B CH

2

O

2

C C

2

H

4

O

2

D C

2

H

4

O

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___________________

(C

10H

22

C

11

H

10

)

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) C 2H 4 (3) C 4H 6 H 2 或C 3H 8 CO 或C 3H 6 CH 2O 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_ ________.(CH 4O)

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 ） A CH 4 和 C 3H 8 B CH 4和 C 3H 4 C C 2H 4 和C 3H 4 D C 2H 4 和C 2H 6 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 ） A CH 2OH —CH 2OH B CH 2OH —CHOH —CH 3

C CH 3—CH(OH)—CH(OH)—CH 3

D CH 3CH 2OH

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）C 3H 4O 2 （2）CH 2==CH —COOH

例题8：A 、B 都是芳香族化合物，1mol A 水解得到1 molB 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) C 9H 8O 4 (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（CH 3CO-）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） 285 C

17H

19

NO

3

（2） 369 C

21

H

23

NO

5

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____________(C

8H

8 )

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， Cl

2

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：C

x H

y

＋(x＋y/4)O

2

＝xCO

2

＋y/2 H

2

O

C x H

y

O

z

＋(x＋y/4－z/2)O

2

＝xCO

2

＋y/2 H

2

O