有机物计算经验规律总结

有机物计算经验规律总结

有机物计算类型繁多，复杂，在计算中要逐渐总结出一些规律，尽量使计算简单化。

一、烃的化学式和结构式的确定

1、烃的化学式确定途径

2、结构式确定：由化学式和烃的性质确定

二、烃燃烧规律

烃类燃烧可用一个通式表示。

O H y xCO O y x H C y x 2222

)4(+−−→−++点燃 1、耗氧量规律

（1）等物质的量的烃完全燃烧时，耗氧量决定于)4

(y x +的值，越大，耗氧越多。 （2）等质量的烃完全燃烧时，耗氧量决定于x

y 的值，越大，耗氧越多。即化简为CH x ，x 越大，耗氧越多。这与含氢量有关，等质量的氢耗氧量大于碳。

（3）等质量的最简式相同（不是通式相同）的烃完全燃烧，耗氧量相同。

2、气体体积变化规律

（1）烃完全燃烧生成气态水。

当烃分子中y =4，则燃烧前后气体体积不变；

当y >4，燃烧后气体体积增大；

当y <4，燃烧后气体体积减小。

（2）烃完全燃烧生成液态水：烃完全燃烧后气体总体积减小。1体积烃完全燃烧，气体总体积减小4

1y +。 例1：下列气体物质（或混合物）各a mol ，在O 2中完全燃烧，燃烧前后体积不变的有（ ），燃烧前大于燃烧后的体积有（ ），燃烧前小于燃烧后的体积有（ ）。（温度均在120℃以上）

A 、C 2H 4

B 、

C 2H 2与C 2H 4

C 、C 2H 2与C 3H 6（1 ：1）

D 、CH 4与C 3H 8（1 ：1）

E 、C 2H 4与C 3H 4

三、已知烃的式量推测烃的化学式

设烃的化学式为C n H 2n+a ，式量为M 。

①M/14，余2能除尽（即a=2），则为烷烃，商为碳原子数n 。

②M/14，能除尽（即a=0），则为烯烃或环烷烃，商为碳原子数n 。

③M/14，差2能除尽（即a= -2），则为炔烃或二烯烃，商为碳原子数n 。

④M/14，差6能除尽（即a= -6），则为苯或苯的同系物，商为碳原子数n 。

例：分子量为128的烃其分子式为 。

四、烃类化合物碳元素含量规律

通式为C n H 2n+2的烷烃，%1002

1412%⨯+=n n C ，随着C 原子数增加，C%逐渐增加；通式为C n H 2n 的烯烃和环烷烃C%一定，为85.7%；通式为C n H 2n -2的炔烃和通式为C n H 2n -6的苯及其同系物，随分子中C 原子数增加C%降低。

五、有关烃的计算中常用的方法

方法一：差量法

可根据烃燃烧前后的体积差、物质的量差或压强差与题中的已知条件和欲求未知数建立关系，进行有关计算。

例1：10mL 某气态烃，在50mL 氧气中充分燃烧，得到液态水和体积为35mL 的混合气体（所有气体体积都是在同温同压下测定），则该气态烃可能是（ ）

A 、CH 4

B 、

C 2H 6 C 、C 3H 8

D 、C 3H 6

解：设烃为y x H C ，则由燃烧方程式可得

O H y xCO O y x H C y x 2222

)4(+→++（1） 气体减少 1 )4(y x + x )4

1(y + 10mL )4

(10y x +mL (60-35)=25 mL 可列关系：2541101y

+

= ，6=y 且该烃充分燃烧，则)4(10y x +≤50 即)4

6(10+x ≤50 x ≤3.5 有可能为C 2H 6或C 3H 6，选BD 。

说明：此法适应用题中已知反应前后体积或体积变化的题目。

方法二：平均值法

平均值法就是根据两组分物质的某种平均值来推断两物质范围的解题方法。 平均值法所依据的数学原理是：B A x x x <<，只要知道x ，便可判断A x 和B x 的取值范围，从而实现速解巧解。可见，平均值法适用于两元混合物的有关计算，若混合物由两种物质组成，平均值法就是十字交叉法，十字交叉法的理论基础是二元一次方程，)(321y x a y a x a +=+，该方程可整理为3123a a a a y x --=，其交叉形式为：

a 3 ，得：3123a a a a y x --=，其中y x 可以是物质的量比或体积比。

平均值法解题的范围很广，特别适合于缺少数据而不能直接求解的混合物判断题。

a 1 a 3- a 2 a 2 a 1- a 3

平均值法包括：平均摩尔质量法，平均碳原子法，平均氢原子法，平均分子式法，平均耗氧量，耗氢量法等。

例1：在1.01×105 Pa ，120℃时1 L A 、B 两种烷烃（碳原子数小于5）组成的混合气体，在足量氧气中充分燃烧后，得到同温同压下2.5 L CO 2和3.5 L 水蒸气，且A 分子中比B 中少2个碳原子，确定A 和B 的分子式和体积比。

解答：因1 L 混合烃充分燃烧后生成2.5 L CO 2和3.5 L 水蒸气，可设混合烃平均分子式为C x H y ，则由燃烧方程式可得

O H y xCO O y x H C y x 2222

)4(+−→−++点 1 2.5 3.5

x =2.5，y =7

即平均分子式为C 2.5H 7

①若A 为CH 4，则B 为C 3H 8，体积比：

CH 4 1 0.5

2.5 3

1

834

=H C CH V V C 3H 8 3 1.5

用氢验证也符合。

②若A 为C 2H 6，则B 为C 4H 10，体积比：

C 2H 6 2 1.5

2.5 1

31046

2=H C H C V V C 4H 10 4 0.5

用氢验证也符合。

评注：①评论法和十字交叉法是解烃的计算题的常见方法。

②利用碳或氢的十字交叉法求烃体积比时，碳和氢分别用十字交叉法，求体积比相等时，才符合题意。

例2：在通常状况下，将16 mL H 2、CH 4、C 2H 2的混合气体与足量的氧气混合，完全燃烧后恢复至原来状况，气体总体积缩小26 mL ，则混合气体中CH 4的体积为（ ）

A 、2 mL

B 、4 mL

C 、8 mL

D 、无法计算

解法1：可用差量法计算。

设16 mL 中含H 2 x mL 、CH 4 y mL ，C 2H 2 z mL 。

2H 2 + O 2 点燃 2H 2O （液）△V

2 1 0 3

x 1.5 x

CH 4+2O 2 −−→−点燃

CO 2+2H 2O （液）△V 1 2 1 2

y 2y y 2y