选修五有机化学计算
有机化学计算
1．通过有机物燃烧产物确定分子式
有机物燃烧产物通常是CO2和H2O，由CO2和H2O的量可确定C、H原子的物质的量，再根据质量守恒或相对分子质量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。
例1．某有机物8.80g，完全燃烧后得到CO222.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为（）
A．C5H6O B．C5H12C．C5H12O2D．C5H12O
2．根据反应前后气体体积差确定分子式
例2．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
例3．燃烧1mol C x H y时，消耗O25mol，则x和y之和是（）
A．5 B．7 C．9 D．11
3．利用中间值（平均值）确定有机物的分子式
例4．完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO26.6g，水的质量为4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量；（2）混合气体的成分和体积分数
例5. 标准状况下1.68 L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15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。
（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，请写出它们的分子式（只要求写出一组）。
例6．
（1）等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_________________。
①C2H6②C2H4③C3H8④聚乙烯⑤C4H6
（2）等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。
①C2H6 ②C3H4 ③C2H5OH ④C2H6O2⑤C3H8O3
例7．烃的含氧衍生物A的相对分子质量是72，分子里共有38个质子，充分燃烧1molA需3molO2，A可使溴水褪色，使石蕊试液变红，求有机物的分子式，并写出A发生加聚反应的化学方程式。
例8．下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生CO2的量为一恒定值的
是（）
A．醛和甲酸甲酯 B．乙醇和乙酸 C．丙烯和丙烷 D．乙炔和苯蒸气
二、有机物分子组成通式的运用
该类题目特点是：用有机物分子组成通式，导出规律，再由规律解题，达到快速准确的目的。
例9．在a L冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中，碳元素的质量分数为___。
例10．由饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯同饱和一元醛组成的混合物共xg，测得其中含氧yg，则其中碳的质量分数为（）A．(x-y) B．1-y/x C．6/7(x-y) D．6/7(1-y/x)
三、根据有机物的结构和性质的计算与推断
例11．A、B都是芳香族化合物，1molA水解得到1molB和1mol醋酸。A、B的相对分子质量都不超过200，完全燃烧都只生成CO2和H2O，且B分子中碳和氢元素总质量百分含量为65.2%（即质量分数为0.652）。A溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。
（1）A、B相对分子质量之差为________。（2）1个B分子中应该有______个氧原子。
（3）A的分子式是__________。
（4）B可能的三种结构简式是：_______________、________________、_______________。
一、有机物燃烧通式及规律的应用
解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式
C x H y+(x+)O2xCO2+H2O C x H y O z+(x+－)O2xCO2+H2O
小结：气态烃燃烧前后气体体积变化规律
Ⅰ．当生成水是气态时
C x H y+(x+)O2→xCO2+H2O(气) △V
1 (x+) x (1-)
△V＝V前－V后＝1－y/4
Ⅱ．当生成水是液态时
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液) △V
1 (x+) x (1+)
△V＝V前－V后＝1＋△V＞0 体积永远减小
由上知：气态烃燃烧前后气体体积变化与C原子数无关，只与H原子和生成的水的状态有关。
4．耗氧量大小的比较
有机物燃烧的实质是C、H原子结合O生成CO2和H2O的过程，耗O2量取决于有机物含有C、H原子个数。
1mol C原子耗 1 mol O2；4 mol H原子耗 1mol O2
含 1 mol O原子，相当于少2 mol H原子；
含 2 mol O原子，相当于少1 mol C原子。
小结：烃及其含氧衍生物完全燃烧耗氧规律：
Ⅰ．等物质的量的烃及其含氧衍生物完全燃烧时的耗氧量取决于(x+－)，其值越大耗氧量越大。
Ⅱ．总物质的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而且：
①生成CO2的量相等：则分子中含碳原子数相等，即分子式符合C x H y(H2O)m，如乙醇和乙烯。
②生成H2O的量相等：则分子中含氢原子数相等，即分子式符合C x H y(CO2)m，如乙酸和甲烷。
Ⅲ．总质量相等，任意比例混合，完全燃烧，生成CO2的量相等，即含碳的质量分数相等；生成H2O的量相等，即含氢的质量分数相等。同时：①最简式相同为特例；②不同类的通过等效代换成最简式相同。
例1解析：
确定有机物的分子式即求出1mol有机物中含有C原子、H原子及其它原子的物质的量
有机物相对分子质量为2×44＝88 其物质的量为
＝0.1mol
n(H2O)==0.6mol n(CO2)==0.5mol
判断是否含有氧原子：8.80-12×0.5-2×0.6=1.6(g)
含氧原子n(O)==0.1mol
有机物∶C∶H∶O
＝0.1mol∶0.5mol∶1.2mol∶0.1mol
＝1mol∶5mol∶12mol∶1mol
所以，有机物分子式为C5H12O
方法2．计算有机物相对分子质量为88，由选项可知，相对分子质量为88的有机物为C5H12O 正确答案为：D
例2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。
例3解析：
本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式：
C x H y+(x+)O2→xCO2+H2O
依题意：x+=5
讨论：当x=1时，y=16，不合理
当x=2时，y=12，不合理
当x=3时，y=8，合理，为C3H8，则：
x和y之和为11，本题正确答案为（D）。
例4解析：
气体混合物共0.1mol，CO2为0.15mol，H2O为0.225mol，平均分子组成为C1.5H4.5所以平均摩尔质量为12×1.5+1×4.5=22.5g/mol。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5，另一个小于22.5，小于22.5的只有CH4，则烯烃为C3H6、C4H8，不会是C2H4，因为混合物平均含H原子数是4.5，CH4中H原子数小于4.5，所以另一气态烯烃含H原子数大于
4.5，则为C3H6或C4H8，所以混合气体可能是与对这两组进行检验。
分别由平均含C原子数和H原子数计算两种烃的体积比。若为由平均C原子数计算
若为不合题意，舍去。
所以混合气体为CH4和C3H6。具体体积分数分别为
φ(CH4)＝×100％＝75％φ(C3H6)为25％
例5答案：
（1）
m（CO2+H2O）== 9.3 g
m（H2O）== 9.3 g－6.6 g == 2.7 g （2分）（2）
（1分）