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1、有機化學(xué)計算【有機化學(xué)計算與基礎(chǔ)知識】化學(xué)計算的特點是數(shù)學(xué)運算和化學(xué)知識的有機結(jié)合, 計算要在理解化學(xué)原理和化學(xué)知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行。化學(xué)計算的正確與否的關(guān)鍵在于對化學(xué)概念含義的理解和對化學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握, 并在此基礎(chǔ)上掌握化學(xué)計算的解題規(guī)律。 注意:1、牢固掌握各有機物的性質(zhì)、各有機物之間的相互關(guān)系、有關(guān)有機物之間的化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)方程式2、有關(guān)重要計算公式（1）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體密度 算出該氣體的摩爾質(zhì)量即該氣體的分子量（2）根據(jù)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(zhì)量, n為物質(zhì)的量） 3、定式

2、思維:化合物各元素的質(zhì)量含量原子個數(shù)比分子式4、阿伏加德羅定律及其應(yīng)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(shù)目的分子。推知非標(biāo)況氣態(tài)方程（P為壓強、V為體積、n為物質(zhì)的量、R為常數(shù)、T為絕對溫度、m為質(zhì)量、M為摩爾質(zhì)量）定T、定P: 定T定V: 【有機化學(xué)計算題型】1、求分子量2、求分子式或結(jié)構(gòu)簡式3、有機物燃燒問題4、混合物組成5、有機化學(xué)計算的綜合應(yīng)用5、重要有機物的通式要記熟 6、有機物完全燃燒化學(xué)方程式為燃燒規(guī)律的應(yīng)用（1）最簡式相同的有機物, 以任意比例混合總質(zhì)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(zhì)量不變, 以任意比例混合時, 生成CO2相等, 即含碳量相等（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）, 生成H2O相等, 即含氫量相等（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（3）具有相同碳原子數(shù)的有機物, 無論以任意比例混合, 只要總物質(zhì)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(zhì)量比為定值。7、記憶常見最簡式相同的物質(zhì)為:單烯烴、互為同分異構(gòu)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(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計算求物質(zhì)的分子量例1某飽和一元醇3.2克跟足量的鈉反應(yīng), 放出的氫氣在標(biāo)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(shè)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(zhì)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(jù)分子量、通過最簡式求分子式該烴的摩爾質(zhì)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(jù)分子量、通過計算每摩物質(zhì)分子量所含各元素的原子的“物質(zhì)的量”求分子式該烴的摩爾質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(zhì), 求該有機物的分子式？解: 根據(jù)有機物燃燒化學(xué)方程式（通式）的有關(guān)計算求分子式摩爾質(zhì)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(jù)關(guān)系式的有關(guān)計算求分子式摩爾質(zhì)量M = 1.34g / L22.4L / mol = 30g / mol關(guān)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng), 使溴水完全褪色。求該烴的分子式、結(jié)構(gòu)簡式及名稱？根據(jù)有機物分子式通式求有機物分子

7、式解: 摩爾質(zhì)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(jù)CnH2n2通式12n + 2n2 = 54n = 4分子式為C4H6結(jié)構(gòu)簡式名稱: 1丁炔名稱: 2丁炔名稱: 1, 3丁二烯例5標(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(xué)方程式計算CnH2n+2 + nCO2 + (n + 1) H2O （標(biāo)況下水為液態(tài)）

8、1mL mL nmL 10mLx 10nmLx = 5(3n + 1)mL依據(jù)題意烷烴的分子式為C5H12解: 根據(jù)反應(yīng)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(zhì)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(yīng), 求(1)有機物分子式？(2)有機物結(jié)構(gòu)簡式？利用解聯(lián)立方程組法求有機物分子式解: 設(shè)有機物分子式CxHyOz根據(jù)題意分子式C2H2O4有

9、機物為二元羧酸結(jié)構(gòu)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(zhì)量增加25.2克, 計算混合氣中CO、CO2和H2O（氣）的物質(zhì)的量？若將此甲烷完全燃燒還缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況下多少升氧氣？解: 通過聯(lián)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(guān)系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7mol設(shè): 生成CO的物質(zhì)的量為x、生成CO2物質(zhì)的

10、量為y。設(shè): 此甲烷完全燃燒還需標(biāo)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(guān)系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7molCO與CO2混合氣平均摩爾質(zhì)量十字交叉法n(CO) = 0.7mol= 0.4mol n(CO2)= 0.7mol= 0.3mol設(shè)此甲烷完全燃燒還需標(biāo)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(yīng)生成WmolC2H6, 將反應(yīng)后所得的混合氣體完全燃燒, 消耗氧氣的物質(zhì)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(yīng)過程 不用討論和計算多少H2、多少C2H4參加了反應(yīng)及剩余多少H2、C2H4再按混合物各成分計算耗氧量。可按反應(yīng)物各組分, 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(biāo)準(zhǔn)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(jīng)干燥恢復(fù)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(jīng)點燃完全反應(yīng)后, 測知反應(yīng)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?jǐn)?shù)？（確定體積組成范圍）利用含不等式聯(lián)立方程組法及平均值法解題。解: 認(rèn)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?jǐn)?shù)） 100% = 60%2CO + O22CO2C2H4 + 3O22CO2 + 2H2O2V V1V 3Vxy 3yCO、C2H4共占40%采用整體設(shè)“一”法解題設(shè)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(guān)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(jié)構(gòu)簡式？平均值法解題解: 混合氣平均摩爾質(zhì)量 烯烴分子式為C4H8可能結(jié)構(gòu)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(zhì)量M = 222g / mol = 44g / molCO2氣體體積分?jǐn)?shù)不影響混合氣平均摩爾質(zhì)量, 因此應(yīng)由丁烷、甲烷的體積分?jǐn)?shù)確定答案, 它們體積分?jǐn)?shù)必須滿足下列關(guān)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(shù)4）20毫升, 與過量氧氣混合充分燃燒, 燃燒所得氣體產(chǎn)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(jù)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(shè)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(shù)1即CH4, 則另一種烴的碳原子數(shù)為3或4。但混合烴氫原子數(shù)為3, 那么這種烴的氫原子數(shù)必須小于3, 如C3H2、C3H1、C4H2,、C4H1是不存在的。 （2）一種烴的碳原子數(shù)為2, 則另一種烴的碳原子數(shù)也必須為2, 碳原子數(shù)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(fù)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(jù)題意做出敏捷判斷解題方法為差量法、平均值法, 設(shè)混合氣態(tài)烴平均分子組成CxHy。 1mL amL 2amLy = 4滿足合理ABCD選C29