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CxHy

④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:168mL

CH4+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. 1:4

2.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

3.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=0.32

C:H:O=0.36/12:0.54*2/18:0.32/16=3:6:2

A的分子式为C3H6O2

4.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。