有关烃及其烃的衍生物的计算

有机化学专题（三）---- 有关烃及其烃的衍生物的计算

一、确定有机物的实验式（最简式）（即由最简单的个数比写出的式子）：常用方法如下

①各组成元素的质量分数；②各组成元素的质量；③各组成元素的质量比；④由有机物燃烧的产物

Ex1：某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求该烃的实验式。 Ex2：某烃碳氢质量比为6:1，求该烃的实验式。

Ex3： 1mol某烃完全燃烧，生成CO2的质量为22g，生成水为9g，求该烃的实验式。 Ex4：在120℃，某烃完全燃烧，生成CO2与水的体积比为1:1，求该烃的实验式。

二、求有机物相对分子质量的方法： ①M==ρ×22.4L/mol ②M==D相对密度×M已 ③ M==M1×a%+M2×b%+… ④ M==m总/n总 ⑤由化学方程式求：

CxHy+(x+y/4)O2—→xCO2+y/2 H2O CxHyOz+(x+y/4－z/2)O2—→xCO2+y/2 H2O Ex1：在标准状况下某烃的密度为1.875 g/L，求该烃的相对分子质量。 Ex2：某烃对氢气的相对密度为27，求该烃的相对分子质量。

Ex3：某混合气态烃由CH4和C2H6组成，其中在同温同压下CH4占体积分数为25%，求混合气体的平均相对分子质量。

Ex4：已知CO和CO2的质量总和为16.8g。其体积在标准状况下为8.96 L，求混合气体的平均相对分子质量。

Ex5：实验测得乙烯与氧气混合气体的密度是相同条件下H2密度的14.5倍，则混合气体中乙烯的质量分数为

A. 25.0% B. 27.6% C. 72.4% D. 75.0%

三、由实验式确定分子式的方法： ①常规方法：必须根据化合物的相对分子质量[Mr(A)]与实验式的式量[Mr(实验)]，求得含n个实验式，即得分子式。n==[Mr(A)]/ [Mr(实)]

Ex1：已知某烃含碳85.71%，含氢14.29%。在标况下该烃的密度为1.875 g/L，求该烃的分子式。 ②特殊方法：

a. 某些特殊的实验式，在不知化合物相对分子质量时，也可根据组成特点确定分子式。

例：实验式为CH3，其分子式只能是C2H6； 实验式为CH3O，其分子式只能是C2H6O2。

b.部分有机物的实验式中，氢原子数已达饱和，则该实验式就是分子式。 例：实验式为CH4、CH3Cl、C2H6O等有机物，其实验式就是分子式。

四、由相对分子质量确定分子式的方法：熵余法。 Ex1、已知某烃的相对分子质量为72，确定其分子式。

五、由通式法确定分子式：应把握各类常见有机物的通式。如下：

①烷烃：CnH2n+2 ②烯烃：CnH2n ③炔烃：CnH2n－2 ④苯及同系物：CnH2n－6 ⑤饱和一元醇：CnH2n+2O ⑥饱和一元醛：CnH2nO ⑦饱和一元羧酸：CnH2nO2 ⑧苯酚及其同系物(或芳香醇)：CnH2n－6O

⑨饱和一元卤代烷：CnH2n+1X ⑩其它：烃：CxHy，烃的含氧衍生物：CxHyOz Ex1：某气态不饱和烃对氢气的相对密度为27。取0.54 g该烃恰好与浓度为0.2 mol/L的溴水100 mL完全反应，使溴水完全褪色。求该烃的分子式。

Ex2：2.22 g某醇与足量的钠反应收集到标况下的气体336 mL，则该醇是( C ) A. 甲醇 B. 异丙醇 C. 2-甲基-2-丙醇 D. 2,3-二甲基-2-丙醇

Ex3：有三种饱和一元醇A、B、C，其相对分子质量之比为8:15:22。按其物质的量比为1:2:1混合，取该混合液12 g与足量钠反应，生成标况下的H2 2.24 L，求A、B、C的分子式。

六、燃烧规律法：

①、从烃燃烧的总反应式入手： CxHy + (x+y/4)O2 —→xCO2 + y/2 H2O

②、等物质的量的烃完全燃烧时的耗氧量，在上述反应中，取决于(x+y/4)的大小，(x+y/4)越大，耗氧量越大。x越大，生成CO2 越多，y越大，生成H2O越多。反之，恰好相反。

③、等质量的烃燃烧，采取化简的办法：化简成CHx的形式，X越大，含氢量越大，耗氧量越大，生成的水越多，生成的二氧化碳越少。反之，恰好相反。 ④、烃燃烧前后气体体积的变化与烃(CxHy)碳原子数无关，仅与氢原子数有关。 ⅰ、T≥100℃时，水为气态。 反应式中的 △V=y/4－1 。 若 y＜4时，△V＜0 ； 若 y=4时，△V=0 ；若 y＞4时，△V＞0 ⅱ、 T＜100℃时，水为液态。 △V=－(1+y/4)＜0

Ex1：在120℃，100kPa时，某气态烃与过量的O2在一密闭容器内完全燃烧，在相同条件下反应前后容器内的压强相等。求该烃可能的分子式。

Ex2：120℃时，1体积某烃和4体积O2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变。该烃分子式中所含的碳原子数不可能是D A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

Ex3：两种气态烃以一定比例混合，在105℃时1 L该混合气与9 L O2混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为10 L。下列各组混合烃中不符合此条件的是B

A. CH4 C2H4 B. CH4 C3H6 C. C2H4 C3H4 D. C2H2 C2H6

Ex4：在120℃和1.01×105 Pa条件下，某烃CnHm与过量O2混合后，总体积为V L，充分燃烧后恢复到原状态体积为V1 L。已知V＞V1，则m值为C A. m＞4 B. m＝4 C. m＜4 D. 无法判断 Ex5：充分燃烧等质量的下列各组有机物，在相同条件下需O2的体积不完全相同的一组是D A. 乙炔、苯 B. 甲酸甲酯(C2H4O2)、醋酸 C. 丙炔、异丙苯 D. 环丙烷、丙醇 Ex6：完全燃烧等质量的下列有机物，在相同条件下需要O2的量相等的一组是C A. 乙醇、乙醛 B. 丙烯、丁烯

C. 甲醛(CH2O)、葡萄糖(C6H12O6) D. 丙烷、甲烷

Ex7：相同质量的3种物质，完全燃烧后生成CO2和水的量都相同的一组是C

A. 乙炔、苯、甲苯 B. 甲醛(CH2O)、乙酸、葡萄糖(C6H12O6) C. 乙烯、丙烯、环乙烷 D. 丙醇、甲醚(C2H6O)、丙醛(C3H6O) Ex8：相同质量下列各烃，耗氧量最大的是 A A. CH4 B. C2H4 C. C3H4 D. C2H6

Ex9：下列各组物质，分别取等物质的量在足量氧气中完全燃烧，耗氧量不同的组是C

A. 乙烷和甲酸乙酯(C3H6O2) B. 乙炔和乙醛 C. 乙酸和乙醇 D. 乙烯和乙醇

Ex10：25℃时某气态烃与O2混合，在容积不变的密闭容器中点燃，爆炸后又恢复到原温度，此时容器内压强为原来的一半，再经NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为D A. C2H4 B. C2H6 C. C3H6 D. C3H8 七、差量法 Ex：在同温同压下，10mL某种气态烃在50mL O2里充分燃烧，得到液态水和35mL的混合气体，则该烃的分子式可能为( BD ) A. CH4 B. C2H6 C. C3H8 D. C3H6 八、平均值法

Ex1：丙烯和某气态烃组成的混合气体完全燃烧时，所需O2体积是混合气体的5倍(相同状况)，则该烃是A

A. C4H8 B. C3H4 C. C2H6 D. C2H4

Ex2：两种气态烃组成的混合物共0.1mol，完全燃烧后生成3.584L CO2(标况)和3.6g水。下列说法正确的是B

A. 一定有乙烯 B. 一定有甲烷

B. C. 可能是甲烷和丙炔的混合物 D. 一定是甲烷和乙烯的混合物 Ex3：50mL的三种气态烃混合物与足量O2混合点燃爆炸后，恢复到原来的状况(常温常压)体积共缩小100mL，则三种烃可能是AD A. CH4、C2H4、C3H4 B. C2H6、C3H6、C4H6 C. CH4、C2H6、C3H8 D. C2H4、C2H6、C2H2

Ex4：分别燃烧下列各组混合气体，所产生的CO2的物质的量一定大于燃烧同质量的乙烯产生的CO2的物质的量的是B

A. 丙烷、丙烯 B. 乙烯、乙炔 C. 乙炔、丙烷 D. 乙烷、环丙烷

Ex5：甲烷和丙烷混合气的密度与同温同压下乙烷的密度相同，则混合气体中甲烷和丙烷的体积比是D

A. 2:1 B. 3:4 C. 1:3 D. 1:1 九、巧用不变比例 Ex1：某甲醛(CH2O)和单烯烃的混合物含氧的质量分数为x，则其含碳的质量分数为A A. 6(1－x)/7 B. (1－x)/7 C. 3x /4 D. 无法确定 Ex2：由乙炔、苯和乙醛(C2H4O)组成的混合物，经测定其中碳的质量分数为72%，则氧的质量分数为B

A. 18.5% B. 19.5% C. 20.5% D.28%

Ex3：甲醛(CH2O)、乙醛(C2H4O)和丙醛(C3H6O)组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是 B A. 16% B. 37% C. 48% D. 无法确定

十、巧用循环 Ex1：将含有O2和CH4的混合气体充入盛有23.4g Na2O2的密闭容器中，用电火花点燃反应后，在150℃条件下，测得容器中几乎为真空，且将固体残留物取出溶于水，没有气体生成，则下列有关叙述中正确的是D

A. 原混合气体中O2和CH4的质量比为4:1 B. 原混合气体中O2和CH4的质量比为1:1 C. 残留固体中只有Na2CO3 D. 残留固体中有Na2CO3和NaOH

Ex2：将ag有机物完全燃烧，将所得产物通入足量Na2O2固体中，固体质量增加仍为ag，下列不符合此条件的是D

A. 甲醛(CH2O) B. 乙醛(C2H4O) C. 葡萄糖(C6H12O6) D. 蔗糖(C12H22O11) 【有机化学计算题型】

1、 相对分子质量、分子式、结构式的确定 2、 有机物燃烧问题 3、 混合物组成

4、 有机化学计算的综合应用 【题型与解法】

（一）求有机物分子量

根据化学方程式的有关计算求物质的分子量 《例1》某饱和一元醇3.2克跟足量的钠反应, 放出的氢气在标况状况下的体积为1120毫升, 求这饱和一元醇的分子量？ 解: 设饱和一元醇为R－OH, 分子量为x

答: 该饱和一元醇分子量为32。 （二）求有机物的分子式

《例2》某气态烃含碳、氢元素质量比为6∶1, 又知同温、同压下该气体密度为氢气密度的14倍, 求该烃的分子式:

《例3》某气态烃有机物标准状况下密度为1.34克/升, 取1.50克该有机物在足量的氧气中燃烧。将所得气体通过装有浓H2SO4的洗气瓶后再通过碱石灰干燥管, 结果洗气瓶和干燥管分别增重0.9克和2.2克, 测得尾气中除氧气外无其它物质, 求该有机物的分子式？

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