有机化学典型计算题

有机化学计算题一、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== 22.4* 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(Cx Hy)/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CxHy④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0.600g,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0.600g,说明生成了水和二氧化碳的质量0.600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==0.6 x=0.0075mol根据碳守恒,则甲烷也是0.0075mol,即:168mLCH4+2O2==CO2+2H2O,消耗氧气为0.0075*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. 1:42.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/2 H2O Δv=反应前-反应后体积1------------------------------n-------------------------- 1+（n+m/4）-(m/2+n)=1-m/420----------------------------40------------------------------- 50列比例1:20=n:40 解得n=21:20=(1-m/4):50 解得m=6求该气态烃的分子式C2H63.A是由C H或C H O元素组成的有机物，取0.01molA在1.456L（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0.54g ，再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg 条（足量），生成总质量为5.16g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0.54g ，是水的质量；黑色生成物是C，质量为5.16*12/(12+160)=0.36g白色生成物是氧化镁,质量为5.16-0.36=4.8克氧化镁和水中的氧的质量=4.8*16/40+0.54*16/18=2.4g则有机物中含氧的质量=2.4-1.456*32/22.4=0.32C:H:O=0.36/12:0.54*2/18:0.32/16=3:6:2A的分子式为C3H6O24.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。

1.38gA完全燃烧后，将燃烧产物通过碱石灰，碱石灰的质量增加3.06 g。

若将燃烧后的产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量增加1.08g。

取4.6gA与足量的金属Na反应，在标准状况下生成1.68L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；1.38gA完全燃烧后，生成水的质量=1.08克，生成CO2的质量=3.06-1.08=1.98克；1.38gA中含氧的质量=1.38-1.08*2/18-1.98*12/44=0.72gC:H:O=1.98/44:1.08*2/18:0.72/16=3:8:3 (C3H8O3)n=92,n=1A的分子式为C3H8O3取4.6gA与足量的金属Na反应，在标准状况下生成1.68L氢气，A：H=4.6/92:1.68*2/22.4=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)-CH2OH5.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+4.5O2——3CO2+3H2O 体积差＝0.5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26.4，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2.9g，生成3.36L二氧化碳气体。

1.求该有机化合物的分子式。

2.取0.58g该有机物与足量银氨溶液反应，析出金属2.16g。

写出该化合物的结构简式。

【分析】1.相对分子质量为2×29=58，2.9g就为0.05mol，生成3.36L二氧化碳，即0.15mol，所以含有0.15mol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. 0.01mol生成0.02mol的银，则含有一个醛基。

结合分子式可得此为：CH3-CH2-CHO7. 0.2mol有机物和0.4mol 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10.8g;再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻了3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.5g。

（1）判断该有机物的化学式（2）若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式（3）若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式【分析】n(H2O)=10.8/18=0.6 (mol) n(CO)=3.2/16=0.2 (mol) n(CO2)=17.6/44-0.2=0.2 (mol) N(C)=(0.2+0.2)/0.2=2 N(H)=0.6*2/0.2=6 N(O)=(0.6+0.2+0.2*2-0.4*2)/0.2=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，10.8g.，0.6mol，其中含有的氢原子物质的量为1.2mol，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3.2g，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（3.2g，0.2mol,所以生成的二氧化碳的量为0.2mol，即有机物燃烧后生成的一氧化碳的量为0.2mol）。

最后气体通入碱石灰中，碱石灰增重17.5g，是因为碱石灰吸收了二氧化碳（17.5g，0.4mol。

其中由一氧化碳转化生成的一氧化碳量为0.2mol，由有机物燃烧生成的量为0.2mol），综合分析可知由0.2mol有机物和0.4mol O2反应生成0.6molH2O，0.2mol CO2,0.2molCO,所以有机物分子的化学式为C2H6O2(2)0.2mol该有机物恰好与9.2g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0.2mol该有机物恰好与4.6g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1.8g，将剩余气体通过足量澄清石灰水，得到10g沉淀。