高考必備重要知識點---有機化學計算總結--(().doc

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1、有機化學計算【有機化學計算與基礎知識】化學計算的特點是數學運算和化學知識的有機結合, 計算要在理解化學原理和化學知識的基礎上進行。化學計算的正確與否的關鍵在于對化學概念含義的理解和對化學基礎知識的掌握, 并在此基礎上掌握化學計算的解題規(guī)律。 注意:1、牢固掌握各有機物的性質、各有機物之間的相互關系、有關有機物之間的化學反應及化學反應方程式2、有關重要計算公式（1）根據標準狀況下的氣體密度 算出該氣體的摩爾質量即該氣體的分子量（2）根據氣體的相對密度D, 求氣體的分子量 （密度, M分子量）（3）求混和氣的平均分子量:(a%, b%, c%表示摩爾百分含量)（m為質量, n為物質的量） 3、定式

2、思維:化合物各元素的質量含量原子個數比分子式4、阿伏加德羅定律及其應用:阿伏加德羅定律: 在相同的溫度和壓強下, 相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。推知非標況氣態(tài)方程（P為壓強、V為體積、n為物質的量、R為常數、T為絕對溫度、m為質量、M為摩爾質量）定T、定P: 定T定V: 【有機化學計算題型】1、求分子量2、求分子式或結構簡式3、有機物燃燒問題4、混合物組成5、有機化學計算的綜合應用5、重要有機物的通式要記熟 6、有機物完全燃燒化學方程式為燃燒規(guī)律的應用（1）最簡式相同的有機物, 以任意比例混合總質量一定時, 生成的CO2是一定值, 生成水的量也是定值, 消耗氧的量也是定值。（2）混合

3、物總質量不變, 以任意比例混合時, 生成CO2相等, 即含碳量相等（質量分數）, 生成H2O相等, 即含氫量相等（質量分數）（3）具有相同碳原子數的有機物, 無論以任意比例混合, 只要總物質的量一定, 生成的CO2為一定值。（4）最簡式相同, 無論有多少種有機物, 也無論以何種比例混合, 混合物中元素質量比為定值。7、記憶常見最簡式相同的物質為:單烯烴、互為同分異構體的有機物、乙炔和苯、甲醛和乙酸、葡萄糖。8、記熟某些有機物的分子量【題型與解法】（一）求有機物分子量根據化學方程式的有關計算求物質的分子量例1某飽和一元醇3.2克跟足量的鈉反應, 放出的氫氣在標況狀況下的體積為1120毫升, 求這

4、飽和一元醇的分子量？解: 設飽和一元醇為ROH, 分子量為x2ROH + 2Na2RONa + H22xg22.4L3.2g1.12L x = 32答: 該飽和一元醇分子量為32。（二）求有機物的分子式例2某氣態(tài)烴含碳、氫元素質量比為61, 又知同溫、同壓下該氣體密度為氫氣密度的14倍, 求該烴的分子式:解: 根據分子量、通過最簡式求分子式該烴的摩爾質量M = 142g / mol = 28g / mol該烴n(C)n(H) =12最簡式CH2式量 = 12 + 2 = 14分子式為C2H4解: 根據分子量、通過計算每摩物質分子量所含各元素的原子的“物質的量”求分子式該烴的摩爾質量M = 14

5、2g / mol = 28g / mol1摩該烴分子量n(C) = 1摩該烴分子量n(H) = 該烴分子式為C2H4例3某氣態(tài)烴有機物標準狀況下密度為1.34克/升, 取1.50克該有機物在足量的氧氣中燃燒。將所得氣體通過裝有濃H2SO4的洗氣瓶后再通過堿石灰干燥管, 結果洗氣瓶和干燥管分別增重0.9克和2.2克, 測得尾氣中除氧氣外無其它物質, 求該有機物的分子式？解: 根據有機物燃燒化學方程式（通式）的有關計算求分子式摩爾質量M = 1.34g / L22.4L / mol = 30g / mol 30g xmol1.50g x = 1y = 2分子量 = 30112 + 12 + 16z

6、 = 30z = 1分子式CH2O答（略）解: 根據關系式的有關計算求分子式摩爾質量M = 1.34g / L22.4L / mol = 30g / mol關系式CCO212g44gx2.2g x = 0.6g2HH2O2g 18gy 0.9gy = 0.1g0.6g + 0.1g1.50g有機物中含氧元素n(C)n(H)n(O) = = 121最簡式CH2O式量 = 30分子式CH2O答（略） 例4某氣態(tài)不飽和烴在標準狀況下的密度為2.41克/升。取0.54克該烴恰與濃度為0.2摩/升的溴水100毫升完全反應, 使溴水完全褪色。求該烴的分子式、結構簡式及名稱？根據有機物分子式通式求有機物分子

7、式解: 摩爾質量M = 2.41g / L22.4L / mol = 54g / moln(CxHy) = n(Br2) = 0.2mol / L0.1L = 0.02mol該烴為炔烴或二烯烴依據CnH2n2通式12n + 2n2 = 54n = 4分子式為C4H6結構簡式名稱: 1丁炔名稱: 2丁炔名稱: 1, 3丁二烯例5標準狀況下10毫升某氣態(tài)烷烴跟80毫升過量的氧氣混合, 通入一個容積為90毫升的密閉容器中點火爆炸后, 恢復到原狀態(tài), 測得的壓強為原來的55.56%。求烷烴的分子式？解: 利用燃燒化學方程式計算CnH2n+2 + nCO2 + (n + 1) H2O （標況下水為液態(tài)）

8、1mL mL nmL 10mLx 10nmLx = 5(3n + 1)mL依據題意烷烴的分子式為C5H12解: 根據反應前后壓強變化, 通過差量法解題求有機物分子式1mol10mol(10 + 80)(155.56%)(mol)烷烴分子式為C5H12例6某有機物由C、H、O三種元素組成, 分子中含有8個原子。1摩該有機物含有46摩質子, 完全燃燒該有機物在相同條件下測定CO2和水蒸氣體積比為21。取2.7克該有機物恰好與1摩/升的碳酸鈉溶液30毫升完全反應, 求(1)有機物分子式？(2)有機物結構簡式？利用解聯立方程組法求有機物分子式解: 設有機物分子式CxHyOz根據題意分子式C2H2O4有

9、機物為二元羧酸結構簡式（三）有機物燃燒問題例7一定量的甲烷不完全燃燒, 生成由CO、CO2和H2O（氣）組成的混合氣體49.6克, 將混合氣體緩慢通過無水CaCl2并作用完全、CaCl2質量增加25.2克, 計算混合氣中CO、CO2和H2O（氣）的物質的量？若將此甲烷完全燃燒還缺少標準狀況下多少升氧氣？解: 通過聯立方程組法解題:由題意得知m(H2O) = 25.2g m(CO) + m(CO2) = 49.6g25.2g = 24.4g 關系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7mol設: 生成CO的物質的量為x、生成CO2物質的

10、量為y。設: 此甲烷完全燃燒還需標況下氧氣體積為z2CO22mol 22.4L0.4mol zz = 4.48(L)答（略）解: 通過平均值法解題由題意得知m(H2O) = 25.2gn(H2O) = = 1.4molm(CO) + m(CO2) = 49.6g25.2g = 24.4g關系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7molCO與CO2混合氣平均摩爾質量十字交叉法n(CO) = 0.7mol= 0.4mol n(CO2)= 0.7mol= 0.3mol設此甲烷完全燃燒還需標況下氧氣體積為x2CO + O22CO2 2mol

11、 22.4L0.4mol x答（略）例8把MmolH2和NmolC2G4混合, 在一定條件下使它們一部分發(fā)生反應生成WmolC2H6, 將反應后所得的混合氣體完全燃燒, 消耗氧氣的物質的量為多少？利用守恒法解決可燃物完全燃燒時耗氧量分析: 反應過程 不用討論和計算多少H2、多少C2H4參加了反應及剩余多少H2、C2H4再按混合物各成分計算耗氧量?？砂捶磻锔鹘M分, 分別計算它們完全燃燒耗氧量即為答案。解:2H2 + O22H2OC2H4 + 3O22CO2 + 2H2O2mol 1mol1mol 3molMmolNmol 3Nmol耗氧量為例9標準狀況下, 將1升CH4、2升C2H6的混合氣體

12、, 向該混合氣體通入相同狀況下50升的空氣, 完全燃燒后, 所得氣體經干燥恢復到原狀態(tài), 氣體總體積為多少升？利用差量法解題解: CH42O2C2H6O21升 2升2升 7升2升 + 7升10.5升CH4、C2H6適量1升（31）升 = 2升 2升（2 + 74）升= 5升V氣體總 = 1 + 2 + 50（2 + 5）= 46升答（略）例10平均分子量為30.4CO、C2H4和O2混合氣體經點燃完全反應后, 測知反應后混合氣體不再含CO和C2H4。試推算原混合氣體各成分的體積分數？（確定體積組成范圍）利用含不等式聯立方程組法及平均值法解題。解: 認真分析混合氣組成中各組分的分子量, 可以看出

13、平均值法解出 （體積分數） 100% = 60%2CO + O22CO2C2H4 + 3O22CO2 + 2H2O2V V1V 3Vxy 3yCO、C2H4共占40%采用整體設“一”法解題設混合氣總體積為100(L)、CO氣體積為x, C2H4氣體積為y。答: 為60%24%40%（四）有關混合物組成有機計算:例11相同狀況下9升甲烷與6升某烯烴混合, 所得混合氣的密度等于相同條件下氧氣的密度, 求該烯烴的分子式、可能的結構簡式？平均值法解題解: 混合氣平均摩爾質量 烯烴分子式為C4H8可能結構簡式CH3CH = CHCH3CH3CH2CH = CH2 例12丁烷、甲烷、二氧化碳的混合氣體其密

14、度是同條件下氫氣的22倍, 又知其中二氧化碳占混合氣體體積的62.5%, 則三種氣體的體積比是A125B521C515D215答案: D解: 混合氣平均摩爾質量M = 222g / mol = 44g / molCO2氣體體積分數不影響混合氣平均摩爾質量, 因此應由丁烷、甲烷的體積分數確定答案, 它們體積分數必須滿足下列關系即D為答案例13兩種氣態(tài)烴組成的混合物（分子中碳原子數4）20毫升, 與過量氧氣混合充分燃燒, 燃燒所得氣體產物通過濃H2SO4時, 體積減少了30毫升, 剩余氣體再通過堿石灰時體積又減少了40毫升（以上氣體均在相同狀況下測定的）, 求這兩種氣態(tài)烴的可能組成及體積百分含量？

15、根據混合物平均分子組成來確定混合物中各成分及體積百分含量？解: 設混合氣態(tài)烴的平均分子組成為CxHy 1mLxmL 20mL40mL 30mL平均分子組成C2H3討論（1）一種烴的碳原子數1即CH4, 則另一種烴的碳原子數為3或4。但混合烴氫原子數為3, 那么這種烴的氫原子數必須小于3, 如C3H2、C3H1、C4H2,、C4H1是不存在的。 （2）一種烴的碳原子數為2, 則另一種烴的碳原子數也必須為2, 碳原子數為2的烴C2H2、C2H4、C2H6 其中合理的組合為答:（略）例14a毫升A、B、C三種氣態(tài)烴的混合物跟足量氧氣混合點燃后, 恢復到原常溫常壓狀態(tài), 氣體體積共縮小了2a毫升, 那么A、B、C三種烴可能是ACH4、C2H6、C3H8BC2H4、C2H2、CH4CCH4、C2H4、C3H4DC2H6、C3H6、C4H6答案: C解: 依據題意做出敏捷判斷解題方法為差量法、平均值法, 設混合氣態(tài)烴平均分子組成CxHy。 1mL amL 2amLy = 4滿足合理ABCD選C29