有机化学典型计算题.docx
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有机化学典型计算题.docx
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有机化学典型计算题
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.
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。
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。
7.0.2mol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
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
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。
10.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。
一、比例法
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
例2.在标准状况下测得体积为5.6L的某气态烃与足量氧气完全燃烧后生成16.8LCO2和18g水,则该烃可能是()。
A.乙烷B.丙烷C.丁炔D.丁烯
二、差量法
例3.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。
三、十字交叉法
例4.乙烷和乙烯的混合气体3L完全燃烧需相同状况下的O210L,求乙烷和乙烯的体积比。
四、平均值法
例5.某混合气体由两种气态烃组成。
取22.4L混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2(气体为标准状况)和3.6g水。
则这两种气体可能是()。
A.CH4或C3H6B.CH4或C3H4C.C2H4或C3H4D.C2H2或C2H6
练习1.常温下,一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体,A或B分子最多只含有4个碳原子,且B分子的碳原子数比A分子多。
将1L该混合气体充分燃烧,在同温同压下得到2.5LCO2气体,试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。
练习2.烷烃A跟某单烯烃B的混合气体对H2的相对密度为14,将此混合气体与过量氧气按物质的量比1∶5混合后,在密闭容器中用电火花点燃,A,B充分燃烧后恢复到原来状况(120℃,1.01×105Pa),混合气体的压强为原来的1.05倍,求A,B的名称及体积分数。
练习30.1mol某烃与1.5mol过量的氧气混合,充分燃烧后,将生成物全部通过足量的Na2O2固体。
固体增重23.4g。
从Na2O2中逸出标准状况下24.64L气体。
(1)求该烃的分子式
(2)有知该烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色,写出该烃可能的结构简式。
二、有机物燃烧规律及其计算
燃烧通式为:
CxHy+(x+y/4)O2=xCO2+y/2H2O
CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2=xCO2+y/2H2O
1、气态烃燃烧体积的变化
若水为液体,燃烧后体积缩小,减小值只与烃中氢原子数目有关;若水为气体,总体积变化也只与氢原子数目有关:
H=4,V前=V后;H>4,V前<V后;H<4,V前>V后。
例1、体积为10mL的某气态烃,在50mL足量O2里完全燃烧,生成液态水和体积为35mL气体(气体体积均在同温同压下测定),此烃的分子式是()
A、C2H4B、C2H2C、C3H6D、C3H8
解析:
因为水为液体,由燃烧通式得出体积差为(1+y/4),由差量法求得y=6,选D。
2、烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系
n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2);烯烃:
n(H2O)=n(CO2);n(炔烃)=n(CO2)-n(H2O)。
例2、由两种烃组成的混合物,已知其中之一为烯烃。
燃烧1mol该混合物,测得产生CO24.0mol及H2O4.4mol,试求混合烃的组成情况?
解析:
烯烃:
n(H2O)=n(CO2),所以得出n(烷烃)=n(H2O)-n(CO2)=0.4mol、n(烯烃)=0.6mol,设烷烃为CmH2m+2、烯烃为CnH2n,得出0.4m+0.6n=4mol,讨论有3组符合题意,即:
m=1和n=6;m=4和n=4;m=7和n=2。
3、等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况
C/H个数比越大,生成CO2越多;H/C值越大,生成水越多,消耗O2也越多;实验式相同的不同烃,上述三者对应都相等。
例3、完全燃烧某混合气体,所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量,该混合气体是()
A、乙炔、乙烯B、乙炔、丙烷C、乙烷、环丙烷D、丙烷、丁烯
解析:
烯烃和环烷烃C/H=1/2;烷烃C/H<1/2;炔烃C/H>1/2,所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合,C的质量分数大于烯烃,选A。
4、总质量一定的两种有机物以任意比混合,完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O为定值
CO2或H2O为定值,两种有机物满足C或H的质量分数相等,包括实验式相同的情况;消耗O2不变,满足实验式相同。
例4、某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变。
(1)醇B应符合的组成通式?
(2)醇B的分子结构满足的条件?
解析:
饱和一元醛的通式为CnH2nO,与醇混合燃烧符合题干条件,二者实验式应相同,由此推出二者通式也相同;
与饱和一元醇的通式相比,此醇分子中应含有一个碳碳双键或一个碳环。
5、等物质的量的不同有机物完全燃烧,消耗O2及生成CO2和H2O相等
CO2或H2O相等,分子式中碳原子或氢原子个数相等;消耗O2相等,燃烧通式中O2系数相等,或将分子式变形,提出(CO2)m(H2O)n后剩余部分相等。
例5、燃烧等物质的量的有机物A和乙醇用去等量的O2,此时乙醇反应后生成的水量是A的1.5倍,A反应后生成的CO2是乙醇的1.5倍,A是()
A、CH3CHOB、C2H5COOHC、CH2=CHCOOHD、CH3-CH(CH3)-OH
解析:
由乙醇分子中C、H的个数,可确定A的分子式为C3H4Ox,再由消耗O2相等,可确定A中氧原子为2,选C。
6、总物质的量一定的不同有机物以任意比混合
1、消耗O2和生成水为定值:
两分子式满足H相等,相差n个C,同时相差2n个O。
2、消耗O2和生成CO2为定值:
两分子式满足C相等,相差n个O,同时相差2n个H。
例6、有机物A、B分子式不同,它们只可能含C、H、O中的两种或三种。
如果将A、B不论以何种比例混合,只要物质的量之和不变,完全燃烧时,消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。
(1)A、B组成必须满足的条件?
(2)若A是CH4,则符合上述条件的化合物B中相对分子质量最小的是?
并写出含有-CH3的B的两种同分异构体?
解析:
两分子式满足H相等,相差n个C,同时相差2n个O;
B比CH4多一个C,两个O,分子式为C2H4O2,结构为:
CH3COOH和HCOOCH3。
7、根据有机物完全燃烧消耗O2与CO2的物质的量之比,推导有机物可能的通式
将CaHbOc提出若干个水后,有三种情况:
V(O2)/V(CO2)=1,通式为Ca(H2O)n;V(O2)/V(CO2)>1,通式为(CaHx)m(H2O)n;V(O2)/V(CO2)<1,通式为(CaOx)m(H2O)n
例7、现有一类只含C、H、O的有机物,燃烧时所消耗O2和生成的CO2的体积比为5∶4(相同状况)按照上述要求,该化合物的通式可表示为?
(最简化的通式)并写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式?
解析:
因为V(O2)/V(CO2)=5∶4>1,所以通式为(CaHx)m(H2O)n的形式,再由C和H消耗O2的关系可得出:
通式为(CH)m(H2O)n;CH3CHO。
8、根据有机物完全燃烧生成水与CO2的量或比例,推导分子式或通式
根据CO2与H2O的物质的量多少或比值,可以知道C、H原子个数比,结合有无其他原子,可以写出有机物的分子式或通式。
例8、某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O)∶n(CO2)=1∶1,由此可以得出的结论是()
A、该有机物分子中C∶H∶O原子个数比为1∶2∶1
B、分子中C∶H原子个数比为1∶2
C、有机物必定含OD、无法判断有机物是否含O
解析:
由H2O和CO2的物质的量比可以确定通式为:
CnH2nOx,无法确定氧,选B、D。
9、有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律
分子式能改写为(CO)mH2n形式的物质,完全燃烧后的产物与过量Na2O2反应,固体增加的质量与原物质的质量相等。
例9、某温度下mg仅含三种元素的有机物在足量O2充分燃烧。
其燃烧产物立即与过量Na2O2反应,固体质量增加了mg。
(1)下列物质中不能满足上述结果的是()
A、C2H6O2B、C6H12O6C、C12H22O11D、(C6H10O5)n
(2)A是符合上述条件且相对分子质量最小的有机物,则A的结构简式为?
解析:
(1)CD
(2)HCHO
10、不完全燃烧问题
有机物不完全燃烧产物中会有CO生成,而CO不能被碱石灰等干燥剂吸收。
例10、1L丙烷与XLO2混合点燃,丙烷完全反应后,生成混合气体为aL(在120℃,1.01×105Pa时测定)。
将aL混合气体通过足量碱石灰后,测得剩余气体体积为bL。
若a-b=6,则X的值为()
A、4B、4.5C、5.5D、6
解析:
假设1L丙烷完全燃烧,应产生3LCO2和4L水蒸气,通过足量碱石灰后全被吸收,因此a-b=7,由此断定为不完全燃烧,再经原子守恒可确定X=4.5。
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