有机计算题及解析

1、.（一）求有机物相对分子质量根据化学方程式的有关计算求物质的相对分子质量例 1 某饱和一元醇3.2 克跟足量的钠反应, 放出的氢气在标况状况下的体积为1120 毫升 , 求这饱和一元醇的相对分子质量？解 : 设饱和一元醇为 R OH, 相对分子质量为x2ROH + 2Na2RONa + H 22xg22.4L3.2g1.12L2x22.4x = 3232.112.（二）求有机物的分子式例 2某气态烃含碳、氢元素质量比为 6 1, 又知同温、同压下该气体密度为氢气密度的 14 倍 , 求该烃的分子式 :解 : 根据相对分子质量、通过最简式求分子式该烃的摩尔质量M = 14 ×2g /

2、mol = 28g / mol61该烃 n(C) n(H) =1 2最简式CH 2式量 =12+2=14分子量28224式量14分子式为 C H解 : 根据相对分子质量、通过计算每摩物质所含各元素的原子的“物质的量”求分子式该烃的摩尔质量M = 14 ×2g / mol = 28g / mol1mol628g / mol1 摩该烃分子量n(C) =12g / mol72mol1mol128g / mol1 摩该烃分子量n(H) =1g / mol74mol该烃分子式为C H42例 3某气态有机物标准状况下密度为1.34 克 /升 , 取 1.50 克该有机物在足量的氧气中燃烧。将所得

3、气体通过装有浓H2SO4 的洗气瓶后再通过碱石灰干燥管, 结果洗气瓶和干燥管分别增重0.9 克和 2.2 克 , 测得尾气中除氧气外无其它物质, 求该有机物的分子式？.c.解 :根据有机物燃烧化学方程式（通式）求分子式摩尔质量 M = 1.34g / L22×.4L / mol = 30g / molC x H y O z (xyz )O 2点燃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 :根据反应关系式求分子式摩尔质量 M = 1.34g / L22×.4L / mol = 30g / mol关系式CCO212g44gx2.2g1244x = 0.6gx2.22HH O22g18g218y0.9gy = 0.1gy0.90.6g + 0.1g<1.50g有机物中含氧元素n(C) n(H) n(O) =06. 01. 150.06. 01.= 12112116最简式CH 2O式量 =30分子量301分子式 CH2O答（略）式量30例 4某气态不饱和烃在标准状况下的密度为2.41 克/升。取 0.54 克该烃恰与浓度为 0.

5、2摩 /升的溴水 100 毫升完全反应 , 使溴水完全褪色。求该烃的分子式、结构简式及名称？根据有机物分子式通式求有机物分子式.c.解 : 摩尔质量 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该烃为炔烃或二烯烃依据 CH通式12n + 2n 2 = 54n = 4n 2n 2分子式为 C4H 6结构简式名称 : 1丁炔名称:2丁炔名称 : 1,

6、 3丁二烯例 5标准状况下10 毫升某气态烷烃跟80 毫升过量的氧气混合, 通入一个容积为90 毫升的密闭容器中点火爆炸后, 恢复到原状态 , 测得的压强为原来的 55.56%。求烷烃的分子式？解 : 利用燃烧化学方程式计算n2n+2+3n1点燃22C H2O 2nCO+ (n + 1) H O （标况下水为液态）1mL3n1mLnmL210mLx10nmL3n12x = 5(3n + 1)mL10x依据题意805(3n1)10n100% 55.56%n 51080烷烃的分子式为C5H 12解 : 根据反应前后压强变化, 通过差量法求有机物分子式3n1点燃液态 )n减少C n H 2n 2O

7、2nCO 2 (n 1)H 2 O(21mol3n11n(mol)210mol(10 + 80)(1· 55.56%)(mol).c.n312n51040烷烃分子式为 C H125例 6某有机物由 C、H、O 三种元素组成 , 分子中含有8 个原子。 1 摩该有机物含有46摩质子 ,完全燃烧该有机物在相同条件下测定CO2 和水蒸气体积比为 2 1。取 2.7 克该有机物恰好与 1摩 /升的碳酸钠溶液30 毫升完全反应 , 求 (1)有机物分子式？(2) 有机物结构简式？利用解联立方程组法求有机物分子式解 : 设有机物分子式CxH yOz根据题意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有机物为二元羧酸结构简式（三）有机物燃烧问题例7一定量的甲烷不完全燃烧, 生成由 CO、CO2 和 H 2O（气）组成的混合气体49.6克 ,将混合气体缓慢通过无水CaCl 2 并作用完全、 CaCl2质量增加 25.2克 , 计算混合气中CO、CO2 和 H 2O（气）的物质的量？若将此甲烷完全燃烧还缺少标准状况下多少升氧气？解 : 常规方法，通过联立方程组法解题:由题意得知 m(H 2O) = 25.2g25.2g n(H 2 O)

9、1.4mol18g / molm(CO) + m(CO 2) = 49.6g 25.2g = 24.4g关系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol.c. n(CO) + n(CO 2) = 0.7mol设 : 生成 CO 的物质的量为x、生成 CO2 物质的量为 y。x y0.7x0.4mol28x44y24.4y0.3mol设 : 此甲烷完全燃烧还需标况下氧气体积为z点燃2COO 22CO22mol22.4L0.4molz222.40.4zz = 4.48(L)解 : 通过平均值法解题由题意得知 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关系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol n(CO) + n(CO 2) = 0.7mol CO 与 CO2 混合气平均摩尔质量24.4g244M(g / mol)0.7mol7十字交叉法 n(CO) = 0.7mol4= 0.4mol7n(CO2 )= 0.7mol3 = 0.3mol4设此甲烷完全燃烧还需标况下氧气体积为x点燃2CO + O 22CO22mol22.4L.c.222.40.4mol xx 4.48(L)0.4x解 : 通过极限法解题由题意得知 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关系式CH 4 2H2O1mol2mol0.7mol1.4mol n(CH 4) = 0.7mol完全燃烧生成CO2 的质量应为0.7mol × 44g/mol=30.8g与实际燃烧产物质量的差量为30.8 24.4=6.4g即 CO 完全燃烧所需 O 原子的质量 n(CO) = 0.4moln(CO 2)=0.3mol甲烷完全燃烧还需标况下氧气0.2mol例 8把 MmolH 2 和 NmolC 2H 4混合 , 在一定条件下

12、使它们一部分发生反应生成WmolC 2H6,将反应后所得的混合气体完全燃烧, 消耗氧气的物质的量为多少？利用守恒法解决可燃物完全燃烧时耗氧量分析 : 反应过程不用讨论和计算多少 H 2、多少 C2H4 参加了反应及剩余多少H 2、C2H 4 再按混合物各成分计算耗氧量。可按反应物各组分, 分别计算它们完全燃烧耗氧量即为答案。点燃点燃解: 2H2+ O22H2OC2H4 + 3O22CO2 + 2H 2O2mol1mol1mol3molMmolMNmol3Nmolmol2.c.耗氧量为 M3N(mol)2例 9标准状况下 , 将 1 升 CH4、 2 升 C2H6 的混合气体 , 向该混合气体通

13、入相同状况下50 升的空气 , 完全燃烧后 , 所得气体经干燥恢复到原状态, 气体总体积为多少升？利用差量法解题解 : 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适量426CH 42O2点燃CO 22H 2 O（液态）V减1 升（31）升 = 2 升2C 2H7O点燃4CO 2 6H 2 O（液）V 减少622 升（2+74）升=5升V 气体总=1+2+50（2+5）=46升答（略）例 10平均相对分子质量为30.4 的 CO、C2H4 和 O2 混合气体经点燃完全反应后, 测知反应后混合气体不

14、再含CO 和 C2H 4。试推算原混合气体各成分的体积分数？（确定体积组成围）利用含不等式联立方程组法及平均值法解题。解 : 认真分析混合气组成中各组分的相对分子质量, 可以看出M COM C2H 428（分子量）平均值法解出V O 2 %（体积分数）VO %3 ×100% = 60%25点燃点燃2CO + O22CO2C2H4 + 3O22CO2 + 2H 2O2113V.c.xxy3y2CO、 C2H 4 共占 40%设混合气总体积为100(L) 、 CO 气体积为 x, C 2H4 气体积为y。x y400 < y 1624 x < 400.5x3y60%答: VO

15、2%为60%24% VCO % <40%O VC2H4 % 16%（四）有关混合物组成有机计算:例 11相同状况下 9 升甲烷与 6 升某烯烃混合 , 所得混合气的密度等于相同条件下氧气的密度 , 求该烯烃的分子式、可能的结构简式？平均值法解题解 : 混合气平均摩尔质量MM O232g / mol烯烃分子式为 C4H 8可能结构简式CH CH=CHCH3CH CH CH = CH2332例 12丁烷、甲烷、二氧化碳的混合气体其密度是同条件下氢气的22 倍 , 又知其中二氧化碳占混合气体体积的62.5%, 则三种气体的体积比是A 1 25B521C5 1 5D 21 5答案:D解 : 混合

16、气平均摩尔质量 M = 22 ×2g / mol = 44g / mol M CO 2 44g / mol CO2 气体体积分数不影响混合气平均摩尔质量, 因此应由丁烷、甲烷的体积分数确定答案 , 它们体积分数必须满足下列关系.c.即VC4H102VCH 41D 为答案例 13两种气态烃组成的混合物（分子中碳原子数4） 20 毫升 , 与过量氧气混合充分燃烧 , 燃烧所得气体产物通过浓H2SO4 时 , 体积减少了30 毫升 , 剩余气体再通过碱石灰时体积又减少了 40毫升（以上气体均在相同状况下测定的）, 求这两种气态烃的可能组成及体积百分含量？根据混合物平均分子组成来确定混合物中

17、各成分及体积百分含量解 : 设混合气态烃的平均分子组成为CxHyC x H y(xy)O 2点燃xCO 2y H 2 O421mLxmLymL220mL40mL30mL1xx220 40 y12y32030平均分子组成C H32讨论（ 1）一种烃的碳原子数1 即 CH4, 则另一种烃的碳原子数为3 或 4。但混合烃氢原子数为 3,那么这种烃的氢原子数必须小于3, 如 C3H 2、 C3H 1、 C4H2,、 C4H1 是不存在的。（ 2）一种烃的碳原子数为2, 则另一种烃的碳原子数也必须为2, 碳原子数为 2 的烃222 426其中合理的组合为C2H2或 C2H2（满足n(H) 3mol）CH、CH、 C HC2H4C2H6C2H210mL10mLC2H4.c.C2H 2315mL2041C2H 65mL204例 14a 毫升 A 、B、C 三种气态烃的混合物跟足量氧气混合点燃后, 恢复到原常温常压状态 , 气体体积共缩小了2a 毫升