有机物计算(带答案)

有机物计算

1：有机物分子式的确定

（1)、“单位物质的量”法：直接求算出1mol烃中各元素原子的物质的量即可推出有机物的分子式，n烃∶nC∶nH＝1∶x∶y即可求出分子式。

练习、在标准状况下测得体积为5.6L的某气态烃与足量氧气完全燃烧后生成16.8LCO2和18g 水，则该烃可能是（ B ）。

A．乙烷B．丙烷C．丁炔D．丁烯

(2)、最简式法：根据分子式为最简式的整数倍，利用相对分子质量和最简式量可确定其分子式。

最简式为C a H b，则分子式为(C a H b)n，（M为烃的相对分子质量，12a+b为最简式量）。

练习、某烃完全燃烧时，消耗的氧气与生成的CO2体积比为4∶3，则该烃的分子式可能为（ A C）。

A．C3H4 B．C7H8 C．C9H12D．C8H10

练习：已知某烃含碳85.7%，含氢14.3%，该烃对氮气的相对密度为2，求该烃的分子式。

(3)、守恒法

练习、10ml某气态烃与50ml氧气在密闭容器中点燃，烃和氧气都全部耗尽，测得生成40ml 水蒸气、20ml二氧化碳和20ml一氧化碳（1atm,150度），该烃的分子式是（）

(4)、燃烧通式法

根据有机物完全燃烧反应的通式及反应物和生成物的质量或物质的量或体积关系求解

练习、某气态烃在密闭容器中与氧气混合完全燃烧，若燃烧前后容器压强保持不变(120℃)，则此气态烃是（）

A．C2H6B．C2H4C．C2H2D．C3H8

练习、在标准状况下，某气态烃112mL，燃烧后生成CO2和水蒸气的体积比是3∶4，把燃烧产物通过碱石灰，碱石灰增重1.02g。求气态烃的分子式。

差量法：由反应方程式求出一个理论差量（气体体积变化，气体物质的量变化，质量变化等），再由实验数据求出对应的实验差量，然后与方程式中任一项列比例求解

练习、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

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。

(5)、平均值法

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。

①平均组成法

根据有机混合物中的平均碳原子数或氢原子数确定混合物的组成。

平均值的特征为：C小≤C___≤C大H小≤H__≤H大

练习、某混合气体由两种气态烃组成。取22.4L混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2（气体为标准状况）和3.6g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2.24L／22.4l／mol＝0.1mol，含碳、氢物质的量分别为n（C）＝4.48L／22.4l／mol＝0.2mol，n（H）＝（3.6g／18g／mol）×2＝0.4mol。

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。

②平均相对分子质量法

两混合烃，若平均分子量小于或等于26，则该烃中必含甲烷。

练习、一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g混合气体的密度是相同状况下氢气密度的12.5倍，该混合气体通过溴水时，溴水的质量增加8.4g，则该气体是由什么组成的？

(6)、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。

练习、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O210.5L，3L乙烯燃烧需O29L，则：

即：乙烷和乙烯体积比为2∶1。

强化练习；

练习1、甲烷和乙烯的混合气体，完全燃烧时消耗相同状况下氧气的体积是混合气体的2.4倍，则甲烷和乙烯的体积比为（）。

A、1∶1

B、1∶3

C、2∶3

D、3∶2

解析 1 mol CH4完全燃烧耗 O2 3 mol，由十字交叉法得：

2 0.6 3

3 0.

4 2 故选 D。

练习2、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35 mL

气体（气体体积均在同温同压下测定），此烃的分子式是（）

A、C2H4

B、C2H2

C、C3H6

D、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。

练习3、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/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

练习5、在同温同压下，10ml某种气态烃在50ml O2中完全燃烧，得到液态水和35ml的混

合气体，则该烃的分子式为（）

A．C4H6 B．C2H6 C．C3H8 D．C3H6 解析：设该烃的分子式为C x H y

C x H y+(x+)O2xCO2+H2O(液) △V

1 (x+） x (1+)

10 50 60-35=25

y=6同时，根据10ml烃在50mlO2中完全燃烧，所以O2是适量或过量的。故有：10(x+)≤

50将y=6带入即得x≤3.5。所以该烃是C2H6或C3H6。

2：有机物完全燃烧时的耗氧量

【引例】完全燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下，需要O 2最多的是（ B ）

A. 乙酸乙酯 CH 3COOC 2H 5

B. 异丁烷 CH(CH 3)3

C. 乙醇 C 2H 5OH

D. 葡萄糖 C 6H 12O 6

①等物质的量的烃C X H Y 完全燃烧时，耗氧量决定于的ｘ＋ 4y 值，此值越大，耗氧量越多； ②等物质的量的烃的含氧衍生物C X H Y O Z 完全燃烧耗氧量决定于的x+24z y 值，此值越大，耗氧量越多；

【注】C X H Y 和C X H Y O Z 混搭比较——把衍生物C X H Y O Z 分子式写成残基·不耗氧的CO 2 · H 2O 后,剩余残基再跟烃C X H Y 比较。如比较乙烯C 2H 4和乳酸C 3H 6O 3,后者就可写成 C 2H 4?1CO 2?1H 2O ，故等物质的量的二者耗氧量相同。

【练习】燃烧等物质的量的下列各组物质，耗氧量不相同的是( B )

A ．乙烷CH 3CH 3与丙酸C 2H 5COOH

B ．乙烯CH 2=CH 2与乙二醇

C ．乙炔HC ≡CH 与乙醛CH 3CHO

D ．乙炔HC ≡CH 与乙二醇

【引例】等质量的下列烃完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，耗氧量最多的是（ A ） A ．C 2H 6 B ．C 3H 8 C ．C 4H 10 D ．C 5H 12

③等质量的烃CxHy 完全燃烧时，耗氧量决定于x

y 的值，此值越大，耗氧量越多； ④等质量的烃的含氧衍生物CxHyOz 完全燃烧时，先化成 Cx Hy ?mCO 2?nH 2O 的形式，耗氧量决定于

'

'x y 的值，此值越大，耗氧量越多；

【练习】等质量下列各类烃：1. 苯 2. C 7H 8 3. C 4H 10 4. 丙烷，分别完全燃烧时，其耗氧量由小到大的顺序排列的是（ A ）

A 、1234

B 、4321

C 、2134

D 、3412

3、有机物完全燃烧时的产物量

【引例】完全燃烧等物质的量的下列有机物，在相同条件下，产水量最多的是（ D ），产CO 2最多的是( D )

A. 乙酸乙酯 CH 3COOC 2H 5

B. 异丁烷 CH(CH 3)3

C. 乙醇 C 2H 5OH

D. 葡萄糖 C 6H 12O 6

①等物质的量的烃C X H Y 完全燃烧时，产水量决定于的y 值，y 越大，产水量越多；

②等物质的量的烃的含氧衍生物C X H Y O Z 完全燃烧，产水量决定于的y 值，y 越大，产水量越多；

③等物质的量的烃C X HY 完全燃烧时，产CO 2量决定于的x 值，x 越大，产CO 2量越多；

④等物质的量的烃的含氧衍生物C X H Y O Z 完全燃烧，产CO 2量决定于的x 值，x 越大，产CO 2量越多；

注 以任意比例混合的有机物，当产生CO 2相同时,所含碳原子数 x 相同;当产水量相同时，所含氢原子数 y 相同。

【引例】等质量的下列烃完全燃烧生成CO 2和H 2O 时，产水量最多的是（ A ），产CO 2最

多的是（ D ）

A ．C 2H 6

B ．

C 3H 8 C ．C 4H 10

D ．C 5H 12

⑤等质量的烃CxHy 完全燃烧时，产水量决定于x

y 的值，此值越大，产水量越多； ⑥等质量的烃的含氧衍生物CxHyOz 完全燃烧时，先化成 Cx ’Hy ’?mCO 2?nH 2O 的形式，产水量决定于'

'x y 的值，此值越大，产水量越多； ⑦等质量的烃CxHy 完全燃烧时，产CO 2量决定于 y

x 的值，此值越大，产CO 2量越多； ⑧等质量的烃的含氧衍生物CxHyOz 完全燃烧时，先化成 Cx ’Hy ’?mCO 2?nH 2O 的形式，产CO 2量决定于

'

'y x 的值，此值越大，产CO 2量越多；

注 i 、等质量的、具有相同最简式的 有机物完全燃烧时，不仅耗O 2量相同，产水量相同，产CO 2量也相同；

【例】1g 甲醛HCHO ，1g 乙酸CH 3COOH ，1g 乳酸CH 3CHCOOH ，1g 葡萄糖C 6H 12O 6

ii 、最简式相同的 有机物无论以何种比例混合，只要总质量一定，不仅耗O 2量为定值，产水量为定值，产CO 2量也为定值；

【例】下列各组物质中，不管他们以何种比例混合，只要总质量一定，耗氧量不变的是（AE ）

A 、乙炔HC ≡CH 和苯

B 、乙烯和丙烷

C 、乙烷和丁烷

D 、甲烷和乙炔

E 、环己烷 和1-丁烯

【例】下列各组物质中，不管他们以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧后产水量一定的是（ AC ）

A 、C 6H 4和C 2H 4O 3

B 、

C 12H 8和乙酸 C 、甲醛HCHO 和乙酸

【思考】如何寻找最简式不同但C ％、 H ％相等的有机物？

①分子量不变，保持H 原子数 y 不变，黄金代换——用三个O 与四个C 互相替换，

3O 4C ，此时H%不变，如：C 8H 8O 3与C 12H 8 、 C 6H 4和C 2H 4O 3 即使最简式不同，H%却相等

②分子量成倍数，黄金代换后H%也相等，如C 8H 8O 3与C 6H 4即使最简式不同，H%却相等。

注 完全燃烧后只生成二氧化碳和水的物质，可能是烃或烃的含氧衍生物，含不含氧需计算；