有机化学计算技巧

有机化学计算解题技巧专题讲座
宾县第二中学李丽华
有机化学是化学学科的一个重要分支，它涉及到我们生活中的方方面面，于是学好有机化学就显得非常重要，非常有必要掌握有机化学计算的常用解题技巧。

一、比例法
利用燃烧产物CO2和H2O体积比可确定碳氢最简整数比；利用有机物蒸气、CO2和水蒸气体积比可确定一个分中含碳、氢原子个数。

若有机物为烃，利用前者只能写出最简式，利用后者可写出分子式。

例1：某烃完全燃烧时，消耗的氧气与生成的二氧化碳体积比为4∶3，该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色，则该烃的分子式可能为（）。

A、C3H4
B、C7H8
C、C9H12
D、C8H10
［分析］烃燃烧产物为CO2和H2O，两者所含氧之和应与消耗氧量一致，若耗氧4摩，则有二氧化碳3摩，水中含氧原子：8－6=2（摩）即生成2摩H2O，故C∶H=3∶4。

因此不知烃的式量，由此比例只能写出最简式C3H4，符合该最简式的选项有A和C，又由烃的性质排除A 。

二、差量法
解题时由反方程式求出一个差量，由题目已知条件求出另一个差量，然后与方程式中任一项列比例求解，运用此法，解完后应将答案代入检验。

例2：常温常压下，20ml某气态烃与同温同压下的过量氧气70ml混合，点燃爆炸后，恢复到原来状况其体积为50ml，求此烃可能有的分子式。

［分析］此题已知反应前后气体体积，可用差量法求解。

因题中未告诉烃
的种类，故求出答案后，要用烃的各种通讨论并检验。

设烃的分子式为C m H n ，则
C m H n +（m+4n
）O 2→m CO 2+2
n
H 2O 若烃为烷烃，则n=2m+2=4，m=1， 即CH 4
若烃为烯烃，则 n=2m=4，m=2， 即C 2H 4
若烃为炔烃，则n=2m －2=4，m=2， 即C 3H 4
检验：20毫升 CH 4或C 2H 4分充分燃烧需O 2体积均小于70ml 符合题意，而20ml C 3H 4充分燃烧需要O 2体积大于70ml ，与题意不符合应舍去。

所以，此气态烃的分子式可能是CH 4或C 2H 4。

三、十字交叉法
若已知两种物质混合，且有一个平均值，求两物质的比例或一种物质的质量分数或体积分数，均可用十字交叉法求解。

这种
解法的关键是确定求出的是什么比。

例3：乙烷和乙烯的混合气体3升完全燃烧需相同状况下的O 210升，求乙烷和乙烯的体积比。

［分析］用十字交叉法解题时，应求出3升纯乙烷或乙烯的耗氧量，再应用平均耗氧量求出乙烷和乙烯的体积比。

3升乙烷燃烧需O 210.5升，3升乙烯燃烧需O 2.9升，则：
乙烷： 10.5 1
10
乙烯： 9 0.5
即：乙烷和乙烯体积比为2∶1。

常见的给出平均值的量有原子量、式量、密度、溶质的质量分数、物质的量？、浓度、反应热等。

所谓平均值就是已知混合物某个量的一个平均值，要用到平均值确定物质的组成、名称或种类等。

该方法的原理是若两个未知量的平均值a，则必有一量大于a，另一量小于a，或者两个量相等均等于a。

例4：某混合气体由两种气态烃组成。

取22.4升混合气体，完全燃烧后得到4.48升CO2和3.6克H2O。

则这两种气体可能是（）。

A、CH4 或C3H6
B、CH4或C3H4
C、C2H4或C3H6
D、C2H4或C2H6
［分析］混合气体的物质的量为0.1摩，含碳、氢物质的量分别为n（C）=0.2摩，n（H）=0.4摩
故该混合烃的平均分子式为C2H4，则两烃碳原子数均为2或一个大于2，另一个小于2，H原子数均为4或一个大于4，另一个小于4。

以上我们讨论了四种常见的有机物计算解题方法技巧，但在解有些题目时，不只用上述一种方法，而是两种或三种方法在同一题目中都要用到。