有机化学典型计算题

1有机化学典型计算题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2x44x+18*2x==0.6x=0.0075mol根据碳守恒,则甲烷也是0.0075mol,即:168mLCH4+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.1:42.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/2H2OΔv=反应前-反应后体积1------------------------------n--------------------------1+（n+m/4）-(m/2+n)=1-m/420----------------------------40-------------------------------50列比例1:20=n:40解得n=21:20=(1-m/4):50解得m=6求该气态烃的分子式C2H63.A是由CH或CHO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=0.32C:H:O=0.36/12:0.54*2/18:0.32/16=3:6:2A的分子式为C3H6O24.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3.06g。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。2【分析】A蒸气的质量是同体积乙醇蒸气的2倍，则A的相对分子质量=46*2=92；1.38gA完全燃烧后，生成水的质量=1.08克，生成CO2的质量=3.06-1.08=1.98克；1.38gA中含氧的质量=1.38-1.08*2/18-1.98*12/44=0.72gC:H:O=1.98/44:1.08*2/18:0.72/16=3:8:3(C3H8O3)n=92,n=1A的分子式为C3H8O3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：H=4.6/92:1.68*2/22.4=1:3,即一个A分子中有三个氢可被钠置换，但A与Na2CO3溶液混合不反应，说明A还是醇，是三醇。A是丙三醇。结构简式为CH2(OH)-CH(OH)-CH2OH5.由一种气态烷烃与一种气态烯烃组成的混合气体，它对氦气的相对密度为6，将1体积混合气与4体积氧气再混合，然后装入密闭容器中，用电火花点燃，使之充分燃烧，若反应前后温度均保持在120℃，测得容器内压强比反应前增加，则该混合气体可能由__________组成，若增加4％，则由__________气体组成。【分析】1）M(均)=24，所以烷烃是甲烷（烷烃和烯烃中唯一一个M24的烃）。因为是气体，所以烯烃是丙烯或丁烯。因为反应后体系的压强增加了，所以不可能是乙烯（当温度大于100度时，乙烯燃烧后体积不变），所以烯烃是丙烯或丁烯。2）1.若是C3H6,C3H6+4.5O2——3CO2+3H2O体积差＝0.5要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C3H6占8％，CH4占12％[混：氧=1：4.所以混合气占20%，此时M均等于26.4，不符题意2.若是C4H8,C4H8+6O2——4CO2+4H2O体积差＝1要使压强增大4％，则体积要增大4％，则C3H6占4％，CH4占16％，此时M均恰好等于24，符合题意6.某有机化合物A对氢气的相对密度为29，燃烧该有机物2.9g，生成3.36L二氧化碳气体。1.求该有机化合物的分子式。2.取0.58g该有机物与足量银氨溶液反应，析出金属2.16g。写出该化合物的结构简式。【分析】1.相对分子质量为2×29=58，2.9g就为0.05mol，生成3.36L二氧化碳，即0.15mol，所以含有0.15mol碳。则分子式中含3个碳，剩余相对分子质量58-3×12=22，不可能为22个氢，所以是1个氧和6个氢。分子式为C3H6O。2.0.01mol生成0.02mol的银，则含有一个醛基。结合分子式可得此为：CH3-CH2-CHO7.0.2mol有机物和0.4molO2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2CO和H2O（g）。产物经过浓硫酸后，浓硫酸的质量增加10.8g;再通过灼热CuO充分反应后，固体质量减轻了3.2g;最后气体再通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.5g。（1）判断该有机物的化学式（2）若0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式（3）若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应，试确定该有机物的结构简式【分析】n(H2O)=10.8/18=0.6(mol)n(CO)=3.2/16=0.2(mol)n(CO2)=17.6/44-0.2=0.2(mol)N(C)=(0.2+0.2)/0.2=2N(H)=0.6*2/0.2=6N(O)=(0.6+0.2+0.2*2-0.4*2)/0.2=2所以分子式：C2H6O23由上式可知：不饱和度=0，不可能出现不饱和键和官能团。1mol该化合物与2molNa反应，证明其中有两个羟基，故为乙二醇。HO-CH2CH2-OH1mol该化合物和1molNa反应，证明其中有一个羟基和一个醚键。CH3-O-CH2OH这种题型，不要上来就做，应该分析题意。产物经过硫酸，什么被吸收了？（水，10.8g.，0.6mol，其中含有的氢原子物质的量为1.2mol，所以有机物分子中含有的氢原子个数为6）。然后再通过灼烧的氧化铜，固体质量减轻了3.2g，为什么会减轻，是因为一氧化碳将它还原带走了其中的氧元素（3.2g，0.2mol,所以生成的二氧化碳的量为0.2mol，即有机物燃烧后生成的一氧化碳的量为0.2mol）。最后气体通入碱石灰中，碱石灰增重17.5g，是因为碱石灰吸收了二氧化碳（17.5g，0.4mol。其中由一氧化碳转化生成的一氧化碳量为0.2mol，由有机物燃烧生成的量为0.2mol），综合分析可知由0.2mol有机物和0.4molO2反应生成0.6molH2O，0.2molCO2,0.2molCO,所以有机物分子的化学式为C2H6O2(2)0.2mol该有机物恰好与9.2g金属钠完全反应,说明一分子的有机物与两分子的钠反应，应该是乙二醇。HOCH2CH2OH（命名为乙二醇）(3)若0.2mol该有机物恰好与4.6g金属钠完全反应,说明一分子的有机物与一分子的钠反应，仅含有一个羟基，所以只能是CH3OCH2OH（命名为甲氧基甲醇）8.取有机物3g，在足量氧气中充分燃烧，讲燃烧后的气体通过足量的浓硫酸，浓硫酸质量增加1.8g，将剩余气体通过足量澄清石灰水，得到10g沉淀。1.求该有机物的最简式2.取一定量该有机物，加热蒸发，测得该有机物的蒸汽密度是相同条件下氢气的15倍，试推测该有机物的分子式和结构简式【分析】（1）通过足量的浓硫酸后，浓硫酸的质量增加1.8g，说明3g该有机物燃烧后生成1.8g水，即3g该有机物中含0.2molH将剩余气体通过足量澄清石灰水，得到10g沉淀。说明生成10g碳酸钙则3g该有机中含C的物质的量为：10/100＝0.1mol0.2molH是0.2g，0.1molC是1.2g由质量守恒可知，3g该有机物中含O的质量为：3－0.2－1.2＝1.6（g）O的物质的量为：1.6/32＝0.05（mol）C：H：O＝0.1：0.2：0.05＝2：4：1故该有机物的最简式为C2H4O（2）该有机物的蒸汽密度是相同条件下氢气的15倍，则该有机物的摩尔质量为：15×2＝30（g/mol）2n×12＋4n×1＋n×16＝30n＝9.某混合气体由烷烃、烯烃、炔烃中的两种气体组成。将1升混合气体在氧气中完全燃烧生成3升二氧化碳和3.7升水蒸气(同状态下测得)。试判断混合气体的成分并求两类烃的体积比。【分析】由3升二氧化碳和3.7升水蒸气可得气体平均分子式为C3H7.4假如为丙烯和丙烷，则碳原子全为3，氢原子为6和8，十字交叉，（7.4-6）=1.4，(8-7.4）=0.6，所以丙烯：丙烷=0.6:1.4=3:7。同样，可以是丙炔和丙烷，3:17。如果碳不全为三，则无论如何混合，不能保证碳和氢的平均分别为3和7.4。410.常温下，一种气体烷烃A和一种气态烯烃B组成的混合气体，已知B分子中所含C原子数大于A分子中所含C原子数。（1）将2L此混合气体充分燃烧，在相同条件下得到7L水蒸气，试推断A、B所有可能的组成及体积比。（2）取2L混合气体与9.5L氧气恰好完全燃烧，通过计算确定A、B的分子式。【分析】（1）设混合气体的平均化学式为CxHy，依题意可知y=7，则A、B中的氢原子个数介于7的两边，再依题意B中的碳数大于A的，且都为气体，碳数少于等于4，所以如果B的H大于7则为C4H8，A为CH4/C2H6比值分别是C4H8：CH4=3:1，C4H8：C2H6=1:1,如果B的H小于7则为C2H4、C3H6，A为C3H8/C4H10，但是由于B的碳数小于A的，排除。（2）CxHy+(x+y/4)O2→CO2+y/2H2O1x+(y/4)2L2x+(y/2)对于A而言y=2x+2则有2x+y/2=3x+1＜9.5或＞9.5分别得出x＜3或＞3依题中要求B的C多于A的且均为气体，所以只能2x+y/2=3x+1＜9.5，或x＜3，可选CH4C2H6，此时对于B只能选择C4H8，因为只有2LC4H8完全燃烧需要的氧气＞9.5，故A为CH4或C2H6，B为C4H8。有机化学是化学学科的一个重要分支，它涉及到我们日常生活中的方方面面，对发展国民经济和提高人民生活水平具有重要意义，于是学好有机化学就显得非常重要，很有必要熟练掌握有机化学计算的常用解题技巧。现把它们归纳如下：一、比例法利用燃烧产物CO2和H2O的体积比（相同状况下）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（相同状况下）可确定一个分子中含碳、氢原子的个数。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CO2体积比为4∶3，该烃能使酸性高锰酸钾溶液退色，不能使溴水退色，则该烃的分子式可能为（）。A．C3H4B．C7H8C．C9H12D．C8H10【分析】烃燃烧产物为CO2和H2O，两者所