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文檔簡介

1、有機化學典型計算題1.取標準情況下CH4和過量的O2混合氣體840mL點燃,將燃燒后的氣體用堿石灰吸收,堿石灰增重,計算: (1)堿石灰吸收后所剩氣體的體積(標準狀況下)? (2)原混合氣體中CH4跟O2的體積比.2.室溫時,20ml某氣態烴與過量氧氣混合,將完全燃燒后的產物通過濃硫酸,再恢復至室溫,氣體體積減少了50mL,將剩余氣體再通過氫氧化鈉溶液,體積又減少了40mL.求該氣態烴的分子式。求該氣態烴的分子式C2H63.A是由C H或C H O元素組成的有機物,取在(標準狀況)氧氣中燃燒,燃燒的產物通過足量濃硫酸,濃硫酸增重 ,再在通過濃硫酸后的氣體中點燃Mg條(足量),生成總質量為的黑白

2、兩種物質,且黑色生成物與白色生成物的物質的量比為1:4,求A的分子式。A的分子式為C3H6O2 4.有機物A是烴的含氧有機物,在同溫同壓下,A蒸氣的質量是同體積乙醇蒸氣的2倍。完全燃燒后,將燃燒產物通過堿石灰,堿石灰的質量增加3.06 g。若將燃燒后的產物通過濃硫酸,濃硫酸的質量增加。取與足量的金屬Na反應,在標準狀況下生成氫氣,A與Na2CO3溶液混合不反應,求A的結構簡式。A是丙三醇。結構簡式為CH2(OH)-CH(OH)-CH2OH5.由一種氣態烷烴與一種氣態烯烴組成的混合氣體,它對氦氣的相對密度為6,將1體積混合氣與4體積氧氣再混合,然后裝入密閉容器中,用電火花點燃,使之充分燃燒,若反

3、應前后溫度均保持在120,測得容器內壓強比反應前增加,則該混合氣體可能由_組成,若增加4,則由_氣體組成。要使壓強增大4,則體積要增大4,則C3H6占4,CH4占16,此時M均恰好等于24,符合題意 6.某有機化合物A對氫氣的相對密度為29,燃燒該有機物,生成二氧化碳氣體。1.求該有機化合物的分子式。2.取該有機物與足量銀氨溶液反應,析出金屬。寫出該化合物的結構簡式。mol生成的銀,則含有一個醛基。結合分子式可得此為:CH3-CH2-CHO7. mol有機物和0.4mol O2在密閉容器中燃燒后的產物為CO2 CO和H2O(g)。產物經過濃硫酸后,濃硫酸的質量增加;再通過灼熱CuO充分反應后,

4、固體質量減輕了;最后氣體再通過堿石灰被完全吸收,堿石灰的質量增加。(1)判斷該有機物的化學式(2)若該有機物恰好與金屬鈉完全反應,試確定該有機物的結構簡式(3)若該有機物恰好與金屬鈉完全反應,試確定該有機物的結構簡式有機物和0.4mol O2反應生成2O,0.2mol CO2,0.2molCO,所以有機物分子的化學式為C2H6O2 該有機物恰好與金屬鈉完全反應,說明一分子的有機物與兩分子的鈉反應,應該是乙二醇。HOCH2CH2OH(命名為乙二醇)(3)若該有機物恰好與金屬鈉完全反應,說明一分子的有機物與一分子的鈉反應,僅含有一個羥基,所以只能是CH3OCH2OH(命名為甲氧基甲醇)8.取有機物

5、3g,在足量氧氣中充分燃燒,講燃燒后的氣體通過足量的濃硫酸,濃硫酸質量增加,將剩余氣體通過足量澄清石灰水,得到10g沉淀。1.求該有機物的最簡式2.取一定量該有機物,加熱蒸發,測得該有機物的蒸汽密度是相同條件下氫氣的15倍,試推測該有機物的分子式和結構簡式9.某混合氣體由烷烴、烯烴、炔烴中的兩種氣體組成。將1升混合氣體在氧氣中完全燃燒生成3升二氧化碳和升水蒸氣(同狀態下測得)。試判斷混合氣體的成分并求兩類烴的體積比。10.常溫下,一種氣體烷烴A和一種氣態烯烴B組成的混合氣體,已知B分子中所含C原子數大于A分子中所含C原子數。(1)將2L此混合氣體充分燃燒,在相同條件下得到7L水蒸氣,試推斷A、

6、B所有可能的組成及體積比。(2)取2L混合氣體與氧氣恰好完全燃燒,通過計算確定A、B的分子式。故A為CH4或 C2H6,B為C4H8。有機化學是化學學科的一個重要分支,它涉及到我們日常生活中的方方面面,對發展國民經濟和提高人民生活水平具有重要意義,于是學好有機化學就顯得非常重要,很有必要熟練掌握有機化學計算的常用解題技巧?,F把它們歸納如下:一、比例法 利用燃燒產物CO2和H2O的體積比(相同狀況下)可確定碳、氫最簡整數比;利用有機物蒸氣、CO2和水蒸氣體積比(相同狀況下)可確定一個分子中含碳、氫原子的個數。若有機物為烴,利用前者只能寫出最簡式,利用后者可寫出分子式。例1某烴完全燃燒時,消耗的氧

7、氣與生成的CO2體積比為43,該烴能使酸性高錳酸鉀溶液退色,不能使溴水退色,則該烴的分子式可能為( )。 AC3H4 BC7H8 CC9H12 DC8H10C, 練習1常溫下,一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體,A或B分子最多只含有4個碳原子,且B分子的碳原子數比A分子多。將1L該混合氣體充分燃燒,在同溫同壓下得到2氣體,試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比。練習2烷烴A跟某單烯烴B的混合氣體對H2的相對密度為14,將此混合氣體與過量氧氣按物質的量比15混合后,在密閉容器中用電火花點燃,A,B充分燃燒后恢復到原來狀況(120,1.01×105Pa),混合氣體的壓強為原來

8、的倍,求A,B的名稱及體積分數。練習3某烴與過量的氧氣混合,充分燃燒后,將生成物全部通過足量的Na2O2固體。固體增重。從Na2O2中逸出標準狀況下氣體。 (1)求該烴的分子式 (2)有知該烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但不能使溴水褪色,寫出該烴可能的結構簡式。(2)1,苯環上帶兩個甲基(鄰,間,對三種)2,本環上有一個乙基有機化學計算一、有機物分子式、結構式的確定中的計算【基本步驟】有機物分子式、結構式的確定步驟可按如下路線進行: 【方法指導】其中涉及以下方法:基本方法、物質的量比法(又稱摩爾比法)、燃燒規律法、商余法、平均分子式法、設“1”討論法、分子組成通式法、等效轉換法、官能團法、殘基分

9、析法、不飽和度法以及綜合分析法等。1 實驗式的確定:實驗式是表示化合物分子所含各元素的原子數目最簡單整數比的式子(通過實驗確定),實驗式又叫最簡式。若已知有機物分子中C、H等元素的質量或已知C 、H等元素的質量比或已知C、H等元素的質量分數,則N(C):N(H):N(O)=_若有機物燃燒產生的二氧化碳和水的物質的量分別為n(CO2)和n(H2O),則N(C):N(H)=_ 2確定相對分子質量的方法:M=m/n(M表示摩爾質量 m表示質量 n表示物質的量) 已知有機物蒸氣在標準狀況下的密度:Mr= 22.4* 密度(注意密度的單位)已知有機物蒸氣與某物質(相對分子質量為M)在相同狀況下的相對密度

10、D:則Mr=M* D (阿伏伽德羅定律的推論)M= M(A)* X(A) + M(B)*X(B)(M表示平均摩爾質量,M(A)、M(B)分別表示A、B物質的摩爾質量,X(A)、X(B)分別表示A B 物質的物質的量分數或體積分數)根據化學方程式計算確定。3.有機物分子式的確定: 直接法:密度(相對密度)摩爾質量1摩爾分子中各元素原子的物質的量分子式最簡式法:最簡式為CaHbOc,則分子式為(CaHbOc)n,n=Mr/(12a+b+16c)(Mr為相對分子質量).余數法: a)用烴的相對分子質量除14,視商和余數。M(CxHy)/M(CH2)=M/14=A 若余2,為烷烴 ;若除盡 ,為烯烴或

11、環烷烴;若差2,為炔烴或二烯烴;若差為6,為苯或其同系物。其中商為烴中的碳原子數。(此法運用于具有通式的烴)b)若烴的類別不確定:CxHy,可用相對分子質量除以12,看商和余數。即M/12=x余,分子式為CxHy方程式法:利用燃燒的化學方程式或其他有關反應的化學方程式進行計算確定。平均分子式法:當烴為混合物時,可先求出平均分子式,然后利用平均值的含義確定各種可能混合烴的分子式。通式法:根據有機物的通式,結合反應方程式計算確定。4.結構式的確定:通過有機物的性質分析判斷其結構【題型示例】1.實驗式的確定例題1:某有機物由碳、氫、氧三種元素組成,該有機物含碳的質量分數為54.5%,所含氫原子數是碳

12、原子數的2倍;又知最簡式即為分子式,則有機物的分子式為( D ) A CH2O B CH2O2 C C2H4O2 D C2H4O 2.有機物分子式的確定例題2:寫出相對分子質量為142的烴的分子式為_ (C10H22 C11H10)例題3:標準狀況下無色可燃氣體在足量氧氣中完全燃燒。若將產物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀質量為,若用堿石灰吸收燃燒產物,增重(1) 計算燃燒產物中水的質量。(2) 若原氣體是單一氣體,通過計算推斷它的分子式。(3) 若原氣體是兩種等物質的量的氣體的混合物,其中只有一種是烴,請寫出他們的分子式(要求寫出所有可能組合)(1) (2) C2H4 (3) C4H6 H

13、2 或C3H8 CO 或C3H6 CH2O例題4:某飽和一元醇與足量的金屬鈉充分反應,產生56ml氫氣(標準狀況下)。則飽和一元醇的分子式為_ _.(CH4O)例題5:某混合氣體由兩種氣態烴組成。取該混合氣體完全燃燒后得到二氧化碳(氣體已折算為標準狀況)和水,則這兩種氣體可能是( B )A CH4 和 C3H8 B CH4和 C3H4 C C2H4 和C3H4 D C2H4 和C2H63.結構式的確定:例題6:有機物甲能發生銀鏡反應,甲催化加氫還原為乙,1mol乙與足量金屬鈉反應放出2(標準狀況),據此推斷乙一定不是( CD )A CH2OHCH2OH B CH2OHCHOHCH3C CH3C

14、H(OH)CH(OH)CH3 D CH3CH2OH例題7:某一元羧酸A,含碳的質量分數為50%,氫氣、溴、溴化氫都可以跟A起加成反應。試求:(1)A的分子式_ (2)A的結構式_(1)C3H4O2 (2)CH2=CHCOOH 例題8:A 、B都是芳香族化合物,1mol A水解得到1 molB和1mol醋酸。AB式量都不超過200,完全燃燒A、B只生成CO2和水,B中氧的含量為34.8%。A溶液具有酸性,不能使三氯化鐵溶液顯色。(1)A、B式量之差為_(2)1個B分子中應有_個氧原子。(3)A的分子式是_(4)B可能有的三種結構簡式是_ (1) 42 (2) 3 (3) C9H8O4 (4) 略

15、4、高考試題:例1嗎啡和海洛因是嚴格查禁的毒品,嗎啡分子含C 71.58% H 6.67% N 4.91% 其余為O,已知其相對分子質量不超過300。試求:(1)嗎啡的相對分子質量和分子式。(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯,可以看成是2個乙酰基(CH3CO-)取代嗎啡分子的2個氫原子所得,試求海洛因的相對分子質量和分子式。(1) 285 C17H19NO3 (2) 369 C21H23NO5例2、已知某氨基酸的相對分子質量小于200,且氧的質量分數約為,則其分子中碳的個數最多為:( B )A5個 B6個 C7個 D8個例3.某含苯環的化合物A,其相對分子質量為104,碳的質量分數為。 (1)A

16、的分子式為_(C8H8)例4 用NA表示阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是( C )A. 25時,PH=13的 Ba(OH)2溶液中含有的氫氧根離子的數目為AB. 標準狀況下, Cl2與過量稀NaOH溶液反應,轉移的電子總數為AC. 室溫下,乙烯和丁烯的混合氣體中含有的碳原子數目為AD. 標準狀況下, 甲醇中含有的氧原子數為A二、有機物燃燒規律及其計算燃燒通式為:CxHy(xy/4)O2xCO2y/2 H2O CxHyOz(xy/4z/2)O2xCO2y/2 H2O1、氣態烴燃燒體積的變化若水為液體,燃燒后體積縮小,減小值只與烴中氫原子數目有關;若水為氣體,總體積變化也只與氫原子數目有關:H

17、=4,V前V后;H4,V前V后;H4, V前V后。2、烴的物質的量與燃燒產物中CO2和H2O的物質的量的關系n(烷烴)n(H2O)n(CO2); 烯烴:n(H2O)n(CO2); n(炔烴)n(CO2) n(H2O)。例2、由兩種烴組成的混合物,已知其中之一為烯烴。燃燒1mol該混合物,測得產生CO2及 H2,試求混合烴的組成情況?3、等質量的不同烴完全燃燒消耗O2及生成CO2和H2O的情況 C/H個數比越大,生成CO2越多; H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;實驗式相同的不同烴,上述三者對應都相等。4、總質量一定的兩種有機物以任意比混合,完全燃燒消耗O2及生成CO2和H2O為定值CO

18、2或H2O為定值,兩種有機物滿足C或H的質量分數相等,包括實驗式相同的情況;消耗O2不變,滿足實驗式相同。例4、某種含三個碳原子以上的飽和一元醛A和某種一元醇B,無論以何種比例混合,只要總質量一定,完全燃燒生成CO2和H2O的質量不變。(1)醇B應符合的組成通式?(2)醇B的分子結構滿足的條件?5、等物質的量的不同有機物完全燃燒,消耗O2及生成CO2和H2O相等CO2或H2O相等,分子式中碳原子或氫原子個數相等;消耗O2相等,燃燒通式中O2系數相等,或將分子式變形,提出 (CO2)m ( H2O)n后剩余部分相等。例5、燃燒等物質的量的有機物A和乙醇用去等量的O2,此時乙醇反應后生成的水量是A

19、的倍,A反應后生成的CO2 是乙醇的倍,A是 ( )A、CH3CHO B、C2H5COOH C、CH2=CHCOOH D、CH3-CH(CH3)-OH選C。6、總物質的量一定的不同有機物以任意比混合1、消耗O2和生成水為定值:兩分子式滿足H相等,相差n個C,同時相差2n個O。2、消耗O2和生成CO2為定值:兩分子式滿足C相等,相差n個O,同時相差2n個H。例6、有機物A、B分子式不同,它們只可能含C、H、O中的兩種或三種。如果將A、B不論以何種比例混合,只要物質的量之和不變,完全燃燒時,消耗的O2和生成的水的物質的量也不變。(1)A、B組成必須滿足的條件?(2)若A是CH4,則符合上述條件的化合物B中相對分子質量最小的是?并寫出含有CH3的B的兩種同分異構體?解析:兩分子式滿足H相等,相差n個C,同時相差2n個O ;B比CH4多一個C,兩個O,分子式為C

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