跪求有机物烷烃,烯烃,苯的计算规律

Question

谢谢!越多越好

Answer 1

有机化学计算专题
【说明】
在有机化学中，定量计算的内容主要包括：根据反应方程式，计算有关反应物和生成物的量；根据有关物质的量值，判断有机分子中官能团的数目；或利用有机分子中官能团的数目，计算分子量或其它有关的量值；通过定量计算判断有机物的分子组成。
有机定量计算问题与无机化学的计算基本是相同的，同样涉及不纯物的计算，涉及过量物的分析与判断。可灵活运用守恒、差量、关系式等基本计算方法和技巧。同时，有机化学计算也必须重视类的划分，因为定量计算是数不胜数的，而计算的类型却是屈指可数的，对于每一种类型都有相应的解题途径，但不一定是惟一的。
【知识要点讲解】
一、有机物燃烧通式及规律的应用
解该类题目的依据是烃及烃的衍生物的燃烧通式
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O
CxHyOz+(x+ － )O2 xCO2+ H2O
1．通过有机物燃烧产物确定分子式
有机物燃烧产物通常是CO2和H2O，由CO2和H2O的量可确定C、H原子的物质的量，再根据质量守恒或分子量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量的多少。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。

例1．某有机物8.80g，完全燃烧后得到CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为
A．C5H6O B．C5H12 C．C5H12O2 D．C5H12O
解析
确定有机物的分子式即求出1mol有机物中含有C原子、H原子及其它原子的物质的量
有机物分子量为2×44＝88
8.8克有机物的物质的量为
＝0.1mol
n(H2O)= =0.6mol n(CO2)= =0.5mol
判断是否含有氧原子：8.80-12×0.5-2×0.6=1.6(g)
含氧原子n(O)= =0.1mol
有机物∶C∶H∶O
＝0.1mol∶0.5mol∶1.2mol∶0.1mol
＝1mol∶5mol∶12mol∶1mol
所以，有机物分子式为C5H12O
方法2．计算有机物分子量为88，由选项可知，分子量为88的有机物为C5H12O
正确答案为选项D
2．根据反应前后气体体积差确定分子式
例2．在同温同压下，10ml某种气态烃在50ml O2中完全燃烧，得到液态水和35ml的混合气体，则该烃的分子式为（ ）
A．C4H6 B．C2H6 C．C3H8 D．C3H6
解析：
根据10ml烃在50mlO2中完全燃烧，所以O2是适量或过量的。
设该烃的分子式为CxHy
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O(液) △V
1 (x+ ） x (1+ )
10 50 60-35=25
y=6
同时：
10(x+ )≤50
将y=6带入即得x≤3.5。
所以该烃是C2H6或C3H6。
小结：
气态烃燃烧前后气体体积变化规律
Ⅰ．当生成水是气态时
CxHy+(x+ )O2→xCO2+ H2O(气) △V
1 (x+ ) x (1- )
△V＝V前－V后＝1－y/4
Ⅱ．当生成水是液态时
CxHy+(x+ )O2 xCO2+ H2O(液) △V
1 (x+ ) x (1+ )
△V＝V前－V后＝1＋ △V＞0 体积永远减小
由上知：气态烃燃烧前后气体体积变化与C原子数无关，只与H原子和温度有关。

例3．燃烧1mol CxHy时，消耗O2 5mol，则x和y之和是
A．5 B．7 C．9 D．11
解析：
本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式：
CxHy+(x+ )O2→xCO2+ H2O
依题意：x+ =5
讨论：当x=1时，y=16，不合理
当x=2时，y=12，不合理
当x=3时，y=8，合理，为C3H8，则：
x和y之和为11，本题正确答案为（D）。

3．利用中间值（平均值）确定有机物的分子式
例4．完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO2 6.6g，水的质量为4.05g。
求（1）混合气体的平均摩尔质量
（2）混合气体的成分和体积分数
解析：
气体混合物共0.1mol，CO2为0.15mol，H2O为0.225mol，平均分子组成为C1..5H4..5所以平均摩尔质量为12×1.5+1×4.5=22.5g/mol。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5，另一个小于22.5，小于22.5的只有CH4，则烯烃为C3H6、C4H8，不会是C2H4，因为混合物平均含H原子数是4.5，CH4中H原子数小于4.5，所以另一气态烯烃含H原子数大于4.5，则为C3H6或C4H8，所以混合气体可能是 与 对这两组进行检验。
分别由平均含C原子数和H原子数计算两种烃的体积比。若为 由平均C原子数计算

若为 不合题意，舍去，
所以混合气体为CH4和C3H6。
CH4％＝ ×100％＝75％ C3H6％为25％

4．耗氧量大小的比较
有机物燃烧的实质是C、H原子结合O生成CO2和H2O的过程，耗O2量取决于有机物含有C、H原子个数。
1mol C原子耗 1 mol O2；4 mol H原子耗 1mol O2

例5．（1）．等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_________________。
①C2H6 ②C2H4 ③C3H8 ④聚乙烯 ⑤C4H6
(2)．等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是______________。
①C2H6 ②C3H4 ③C2H5OH ④ C2H6O2 ⑤C3H8O3
解析
（1）因为每12克碳消耗32克氧气，每4克氢消耗32克氧气，所以相同质量的烃，含氢的质量分数越高，耗氧量越大。设题中每摩有机物中含碳元素的物质的量为1摩，则有机物的表达式依次为CH3、CH2、
CH8／3、CH2、CH1.5，所以，氢的质量分数由高到低的顺序是①>③>④=②>⑤
解析
（2）
①C2H6～3.5O2
②C3H4～4O2
③C2H5OH～C2H4•H2O～3O2
④C2H6O2～C2H2•2H2O～2.5O2
⑤C3H8O3～C3H2•3H2O～3.5O2
所以，等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为②>①=⑤>③>④

例6．下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生CO2的量为一恒定值的是
A．醛和甲酸甲酯 B．乙醇和乙酸
C．丙烯和丙烷 D．乙炔和苯蒸气
解析：根据题意总质量固定，若以任何比例混合，燃烧后产生CO2的量为一恒定值，则说明两物质的含碳质量分数相同。若两物质的最简式相同则含碳质量分数相同。甲醛和甲酸甲酯最简式为CH2O，乙块和苯蒸气最简式为CH，故答案为A、D。

【练习与思考一】
1．在常温条件下，只含C、H、O的某些有机物在足量O2中充分燃烧，恢复到室温后，其燃烧所消耗O2的物质的量与燃烧后所产生气体的物质的量相等
①写出符合上述条件的有机物的通式________________________。
②在符合条件的有机物中，若其分子中含一个碳原子，则该物质的结构简式为：_______________；若其分子中含两个碳原子，写出对应的两种物质的结构简式：________________________________。

2．含C、H、O三种元素的有机物，完全燃烧时消耗O2和生成CO2的体积比是1∶4，则[(CxOy)m(H2O)n](m、n均为正整数)中x∶y=_________________。其中式量最小的有机物的化学式为____________________________。

3．A、B两种有机物组成的混合物，当混合物的总质量相等时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧后生成的CO2的质量都相等，符合这一条件的有机物的组合是
A．HCHO CH3COOH B．C6H6 C6H5OH
C．CH3OH HOCH2CH2OH D．CH4 C10H8O2

【练习与思考一答案】
1．①Cn(H2O)m ②HCHO；CH3COOH、HCOOCH3

2．2∶3 (提示：由CxHy+O2 4CO2及C、O守恒可得x=4，y=6)； H2C2O4

3．A、D

二、有机物分子组成通式的运用
该类题目的特点是：运用有机物分子组成通式，导出规律，再由规律解题，达到快速准确的目的。
例7．在a L冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中，碳元素的质量分数为：__________。
解析：
考查这五种物质的化学式，可知其最简式均为CH2O，而最简式相同的有机物，无论有多少种，无论以何种比例混合，各元素的质量分数是不变的。故形成的混合物中，碳元素的质量分数为：
×100％＝40％

例8．由饱和一元酸与饱和一元醇形成的酯同饱和一元醛组成的混合物共xg，测得其中含氧yg，则其中碳的质量分数为
A．(x-y) B．1-y/x C．6/7(x-y) D．6/7(1-y/x)
解析：
饱和一元酸与饱和一元醇生成的酯，其通式为CnH2nO2，饱和一元醛的通式为CnH2nO，两者的混合物xg中含氧yg，则含碳与氢的质量分数为(1- )，又：酯与醛中碳元素与氢元素的质量比为 ，所以，混合物中含碳的质量分数为：

故本题正确答案为D。

【练习与思考二】
1．由乙炔和乙醛组成的混合气体，经测定其中碳的质量分数为72％，则混合气体中氧元素的质量分数为
A．32.00% B．22.65% C．19.56% D．2.14%

2．环氧乙烷、丙酮、戊醛所组成的混合物中，已知碳元素的质量分数为66％，则氧元素的质量分数为
A．33％ B．30％ C．27％ D．23％

【练习与思考二答案】
1．C 2．D

三、根据有机物的结构和性质的计算与推断
例9．（2001化学试测题）有三种只含C、H、O的有机化合物A1、A2、A3，它们互为同分异构体。室温时A1为气态，A2、A3为液态。分子中C和H的质量分数之和是73.3%，在催化剂（Cu、Ag）等存在下，A1不起反应，A2、A3分别氧化得到B2、B3，B2可以被硝酸银的氨水溶液氧化得到C2，而B3则不能。上述关系也可以表示如下图：

请用计算、推理，填写下列空白：
（1）A2的结构简式________________________
（2）B3的结构简式________________________
（3）A3和C2反应的产物是____________________________________。
解析：
题目所给的信息有三点，一是化合物A1、A2、A3中只含C、H、O；二是C和H的质量分数之和是73.3%；三是从图示的信息中可以看出，A1为叔醇或醚，A2为伯醇，A3为仲醇。
因此，可设A1、A2、A3的分子式为为CxHyOz，且有下列关系：

所以，若分子中只含有一个氧原子，则式量：
M＝12X+Y+16= =59.9≈60
则12X+Y=60－16=44，X、Y都是正整数，利用商余法可以确定：X=3, Y=8。即分子式为C3H8O。
若分子中含有两个氧原子，则式量由以上计算式判断必为120。碳原子数也必然大于等于6，这和题中化合物的物理性质不符（A1为气态）。所以分子式就是C3H8O 。
因此，A1为CH3CH2OCH3、A2为CH3CH2CH2OH、A3为CH3CHOHCH3。推断出这些，其它问题就可以迎刃而解了。
答案（1）CH3CH2CH2OH （2）CH3COCH3 （3）CH3CH2COOCH(CH3)2
说明
解有些有机推断题的基础是数学推理和计算，但又不是直截了当的计算，而是在常规思维的基础上，结合化学的具体实际，灵活的进行分析讨论。
把学科的知识与数学思维结合起来，有利于思维的发展、综合素质的提高。从题型上，问答与计算结合，也是高考试题发展变化的趋势，大家要认真体会。

Answer 2

有机物计算的类型和方法专题
一、求分子式
方法一：元素百分含量 最简式摩尔质量分子式
方法二：元素百分含量摩尔质量1mol有机物中含每种原子的物质的量 分子式
例1：某气态烃对相同条件下H2的相对密度为28，该烃中C、H两种元素的质量比为6∶1，求分子式，若所有H原子等效，求结构简式
方法三：方程式法
用差量法时要注意，①判断水的状态 ②判断前减后还是后减前 ③对结果要讨论
例2：10mL某气态烃，在50mlO2里充分燃烧后烣复到原状况（常温、常压），气体体积为35mL，该气态烃可能是什么烃？
例3：室温时，某气态烃与O2的混合物nL，点燃充分反应后，恢复到室温，气体体积变为n/2L，则该是什么烃？
方法四：商余法 当B＝2时，为含A个C原子的链状烷烃
＝A……B 当B＝0时，为含A个C原子的链状单烯烃或环烷烃
当B＝－2时，为含A个C原子的链状单炔烃或二烯烃或环烯烃
当B＝－6时，为含A个C原子的苯的同系物
本质：CnH2n+2 CnH2n CnH2n－2 CnH2n－6
例4：某有机物烃对相同条件下H2的相对密度为28，求其分子式，推其结构简式和名称。
方法五：通式讨论法
例5：某烃燃烧后生成CO2和H2O蒸汽的体积化为4∶5，求该烃的分子式。
例6：某苯的同系物中w(c) ＝90%,求分子式，写结构简式。
例7：某烃的含氧衍生物中C∶H∶O＝5∶12∶4，求分子式。
方法六：规律法
①有机物的混合物M≤26，则必有CH4 CxHy中 X≤2，时，必有CH4
② CxHy燃烧生成气态水，当y＝4时，燃烧前后体积不变，当时y＜4，体积减小，当y＞4时，体积增大。
例8：某气态烃和一单烯烃的混合物气体在同温同压下对H2的相对密度为13，取该混合物4.48L（标况）通入足量溴水中，溴水增重2.8g，求两种气态烃的分子式。
例9：常温常压下，5g中气态烃与气态单烯烃的混合物密度是相同条件下H2的12.5倍，将该气体通过溴水，溴水增重4.2g，求烃的分子式？
方法七：讨论法（平均组成法）
例10：常况下，某两种气态烃的混合物10mL，与80mL O2混合，当完全燃烧后恢复到原状态时，气体体积为70mL，若混合气体对相同条件下H2的相对密度为17，求混合烃的组成？
例11：变换，若平均组成为C2H3，C3.8H7.2呢？
例12：常况下一种烷烃A和一种烯烃B组成的混合气体，A和B分子中最多只含4个C原子，且B分子中的碳原子数比A分子中多。
①1L该混合气体燃烧在同温同压下得2.5L CO2，试推断混合气体中A和B所有可能的组成及体积比。
②120℃时取1L该混合气体与9LO2混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大6.25％，试通过计算确定A和B的分子式？
二、求平均摩尔质量
例1：丁烷裂解有二种方式：
①求丁烷完全裂解后所得气体的M
②若丁烷有90％裂解，求裂解后所得气体的M
③若丁烷裂解率为90％，且生成的两种烯烃的质量相等，则裂解所得分子量最小的烃在混合气体中的百分比
例2：已知丁烷裂解生成CH3CH3，CH2＝CH2，CH4，C3H6，H2，C4H8的混合气体，且丁烷有1/3裂解，则丁烷裂解后所得气体对H2的相对密度为
A.、29 B、14.5 C、43.5/2 D、 28.5
例3：C8H18在一定条件下热裂解生成CH4，C2H6，C2H4，C4H8，C3H6，五种气体组成的混合气体，其相对分子质量为 ________ 。
例4：有三种气态链烃A、B、C，相对分子质量之比为2∶5∶7，按物质的量之比7∶5∶2混合，在标况下取3. 136L混合气体充分燃烧生成CO26.72L（标况），水5.76g，求A、B、C各是何种烃？
例5. A、B、C三种一元碱，摩尔质量之比为3∶5∶7，按物质的量之比7∶5∶3混合，取混合物5.36g恰好与1mol 150mL盐酸反应，求三种一元碱的摩尔质量和化学式
例6. A、B、C三种饱和一元羰酸，相对分子质量之比为23∶30∶44，按照物质的量之比5∶3∶2混匀，取5.86g恰 好与0.5mol/L 100mLBa(OH)2溶液中和，求A、B、C的分子式和结构简式
例7. A、B、C三种饱和一元醇，相对分子质量之比为8∶22∶29，按物质的量之比1∶2∶1混合，取深混合物16.2g与足量Na反应，生成H2 2.24L（标况），求A、B、C的相对分子质量
例8：A、B、C三种气态链烃以2∶1∶1体积比混合，在标况下，取0.242g该混合气体占体积246mL，试确定A、B、C为何种烃？
三、燃烧计算
例1：室温时20mL某气态烃与过量O2混合，完全燃烧后的气体先通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积减少了60mL，剩余气体通过足量NaOH溶液，体积又减少40mL，求该烃的分子式？
例2：CH4，O2，Na2O2放在一密闭容器中，用电火花间断点燃后保持120℃，容器内压强为零，剩余固体加入水中无气体产生，求CH4，O2，Na2O2的物质的量之比？
例3：某有机物1.2g，完全燃烧生成1.344L标况下CO2和1.44g水，该有机物蒸汽对相同条件下空气的相对密度为2.069，求该有机物分子式？
例4：将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中，气体被完全吸收后，得沉淀20g，滤液质量比原石灰水减少5.8g，该有机物可能是
A、乙烯 B、乙＝醇 C、乙醇 D、甲酸甲酯
四、综合计算
例1：1L丙烷与xLO2混合后点燃，丙烷完全反应后，生成混合气体mL，（气体体积均在120℃ 1.01×105Pa下测定），将mL混合气体通过足量碱石灰后剩余气体nL，若m－n
＝6，x值为
A、5 B、6 C、4.5 D、4
练习
1. A为烃，B为烃的含氧衍生物，由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol O2是恰好完全燃烧，生成0.1molCO2和0.1molH2O
（1）该混合物的平均分子式为 _________ 。一个B分子中含 ______ 个O原子。
（2）推测A、B所有可能的分子式
（3）若改变混合物中A、B物质的量之比，但A、B物质的量之和为定值，且生成CO2 H2O的物质的量分别为定值，则A的结构式 __________ 。B的分子式 __________ 。
（4）某烃C的相对分子质量是（3）中A的5倍，则C的分子式为__________ ，若1molC经臭氧氧化，再水解得2molD，D能使石蕊试液变红，且C中有2个碳原子不与H原子相连，试确定C、D的结构简式，D的同类同分异构体（包括D）有几种 ________ 。
2. 标准状况下1.68L无色可燃烧气体在足量O2中完全燃烧，若将产物通入足量澄清石灰水，得白色沉淀15.0g。若用碱石灰吸收燃烧产物，碱石灰增重9.3g。
（1）若原气体为单一气体，求其分子式
（2）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，写出它们的分子式
3. 某有机物仅由碳氢氧三种元素组成，其相对分子质量小于150，若已知其中氧的质量分数为50％，则分子中碳原子数最多为
A、4 B、5 C、6 D、7
4. 某羧酸A的相对分子质量大于80小于100，经分析知其中碳和氢的质量分数之和为28.89％，下列判断合理的是
A、该化合物的相对分子质量为84 B、该化合物分子中含有5个氧原子
C、该羧酸A为一元酸 D、该化合物分子中含有2个羧基
5. 某烃的衍生物A的相对分子质量为240，含碳的质量分数为80.0％，氧的质量分数为氢的2倍，分子中有2个苯环，每个苯环上都只有一个取代基，该取代基无支链。A在稀酸溶液中加热时发生水解，得到B和C，C的相对分子质量为108，请写出
①A的分子式 ___________ ②C的结构简式 ___________
③B的同分异构体中属于酯且苯环上一氯代物有2种的结构简式
6. 已知某不饱和烃含碳元素质量分数85.71％，1mol该烃充分燃烧后生成的CO2全部被4mol/L，1.5L的NaOH溶液吸收，则溶液中所得溶质与对应的烃有几种情况
7. 将34L由炔烃A（常况下为气态）和乙烯及足量O2组成的混合气体在1.01×105Pa，120℃条件下引燃，充分燃烧后气体总体积为36L（同温、同压）则
① A的结构简式
② 34L混合气中乙烯所允许的最大体积是多少？
8. 120℃ 101KPa下，将1L某气态烯烃和气态炔烃的混合气体与14L过量O2混合，充分燃烧后，所得气体在相同条件下为15L，通过计算确定混合气体中炔烃和烯烃的分子式及体积比
9. A、B、C、D、E、F、G七种有机物均只含有C、H、O三种元素，且C、H、O的质量比均为6∶1∶18
（1）它们的最简式为 ____________ 。式量为 ____________ 。
（2）A在常况下是一种无色具有刺激性气体的气体，在七种物质中相对分子质量最小，则A的结构简式为 ___________ ；三分子A生成环状物的结构简式为 __________ ；A的加聚产物为 __________ ；A的用途有 __________ .
（3）B的相对分子质量为A的2倍，有如下转化关系，其中H的相对分子质量为109，含三种元素，推测各物的结构简式？
（4）C与B互为同分异构体，有果香味，则C的结构简式为 _________ ，名称为 _________ ；B的另一种同分异构体E能与Na反应放出H2，还能发生银镜反应，则E的结构简式为 ________ .
（5）D的蒸气对相同条件下H2的相对密度为45，D的分子式为 __________ ，若D可与Na2CO3溶液反应，且1molD脱去两分子水可生成六元环状化合物，则D的结构简式为 _____________ ，生成的六元环状物的方程式为 ___________________________ 。若D分子中无甲基，且1molD与足量Na反应放出1molH2，还可以与Na2CO3溶液反应，D的结构简式为 __________ ；若D能与银氨溶液反应，且1mol与足量Na反应放1molH2 D的结构简式为 __________ ；若D分子中同类原子均等效，则D的结构简式为 ________；若D分子中H原子等效，则D的结构简式为 ____________ 。
（6）F相对分子质量为A的6倍，含有醛基。1molF可与5mol乙酸反应，则F为_______ ;
（7）G为F的同分异构体，存在于有甜味的水果里，则G为 _______________ 。

答案：一、例1. C4H8 ；例2. C2H6 或C3H6 ；例3. CH4 ，C2H4 ， C2H6 ， C3H8 ； 例4.C4H8 ；例5. C4H10 ；例6. C9H12 ； 例7. C5H12O 4 ；例8. CH4 ，C4H8 ；例9.C2H4 ；例10. CH4 与C3H4 1∶3 ；C2H2 与C3H6 1∶1 ；C2H2 与C4H10 3∶1 ；例11. 略 ；例12. CH4 与C3H6 1∶3 ；CH4 与C4H8 1∶1 ；C2H6 与C3H6 1∶1 ；
C2H6 与C4H8 3∶1 ；C2H6与C4H8
二、例1. ①29 ；②③略 ；例2. C ；例3. 28.5＜M≤38 ；例4. CH4 ，C3H4 ，C4H8 ；例5. LiOH ，NaOH ，KOH ；例6. CH2O2 ，C2H4O2 ，C4H8O2 ，HCOOH ，CH3COOH ，CH3CH2CH2COOH 或CH3CH（CH3）COOH ；例7. 32 ，88 ，116 ；
例8. CH4 ，C2H2 ，C2H6 或CH4 ，C2H6 ，C2H2 ；
三、例1. C2H6 ；例2. 2∶1∶6 ； 例3. C3H8O ；例4. B ，C；
四、例1. 4.5
练习：1. （1）C2H4O ，2 ；（2）CH4与C3H4O2 ；C2H4与C2H4O2 ；C3H4与CH4O2 ；C3H6与CH2O2 ；C2H6与C2H2O2 ；C2H2与C2H6O2 ；（3）CH2＝CH2 ，C2H4O2 ；
（4）C10H20 ；（CH3）3C－CH＝CH－C（CH3）3 ；（CH3）3CCOOH ，4
2. （1）C2H4 ；（2）C4H6 与H2 ；C3H8与CO 2 ；C3H6与CH2O；
3. B ； 4. D ； 5. ① C16H16O2 ； ② C6H5CH2OH ； ③（对位，4种）；
6. ① NaOH与Na2CO3 ，CH4 ；② Na2CO3 与C3H6 ； ③ Na2CO3 与NaHCO3 ，C4H8或C5H10 ；④NaHCO3 或C6H12 ；
7. ① CH3C≡CCH3 或CH≡C－CH2CH3 ；② 2L ；
8. C2H4与C3H4 任意比 ；C2H2 与C3H6 1∶1 ；C2H2与C4H8 2∶1 9. 略