高中化学：《有机计算》课件（苏教版选修5）.ppt

有机化学计算 常见的有机计算题类型 一 确定有机物分子式 二 有机物燃烧问题 三 混和物组成成份的确定 一 确定有机物分子式 1 根据元素含量 确定有机物的分子式 2 借用摩尔质量 确定分子式 3 根据反应物 生成物的量 确定分子式 4 根据各类有机物具有的组成通式 确定分子式 5 根据化学方程式 确定分子式 确定有机物分子式常见题型 例1 某有机物组成中含碳 5 含氢9 1 其余为氧又知其蒸汽在标况下的密度为 94g l 试求其分子式 解 方法一 m 3 94g l 22 4l mol 88g mol1mol该有机物中n c 1mol 88g mol 54 5 12g mol 4moln h 1mol 88g mol 9 1 1g mol 8moln o 1mol 88g mol 36 4 16g mol 2mol该有机物的分子式为c4h8o2 方法二 最简式法有机物分子中c h o原子个数比c h o 54 5 12 9 1 1 36 4 16 2 4 1最简式为c2h4o 式量为44 因为其摩尔质量为88g mol 故其分子式为c4h8o2 例 某有机物蒸汽对 的相对密度为 2g该有机物完全燃烧生成 标况下 344l 1 44g 求该有机物的分子式 解 设 有机物分子式为cxhyoz已知其摩尔质量30 2g mol 60g molcxhyoz x y 4 z 2 o2 xco2 y 2h2o60g22 4xl9yg1 2g1 344l1 44g解得x 3y 8z 1分子式为c3h8o 例 已知某不饱和烃含碳元素 质量分数 mol烃完全燃烧后生成的 全部被 mol lnaoh溶液1 5l吸收 根据所得溶质的组成 推断相应不饱和烃的分子式 并填写下表 解 1 不饱和烃的最简式和化学式中原子个数比c h 85 71 12 14 9 1 1 2最简式为ch2 分子式为cnh2n 2 naoh溶液中溶质的物质的量为6mol 3 溶质与相应烃的判断依据 全部生成na2co3 2naoh co2 na2co36mol3moln 3全部生成nahco3 naoh co2 na2co36mol6moln 6 cnh2n nco2 na2co3 c3h6 nahco3 c6h12 na2co3和nahco3 c4h8或c5h10 na2co3和naoh c2h4 所得溶质及相应不饱和烃的分子式 co2 3 6 na2co3 nahco3 确定有机物分子式的基本途径 最简式 相对分子质量 分子式 二 有机物燃烧问题 5 由混合物燃烧耗o2量或生成co2和h2o的量确定混合物组成成份 有机物燃烧常见题型 1 由烃完全燃烧生成co2和h2o的物质的量之比确定烃的种类 2 烃燃烧耗o2量大小比较规律的应用 3 烃燃烧前后气体体积变化规律的应用 4 含氧衍生物燃烧耗o2量与生成co2量关系的应用 记住两大燃烧通式 cxhy x y 4 o2 xco2 y 2h2o cxhyoz x y 4 z 2 o2 xco2 y 2h2o 例四 已知一定量某烃完全燃烧后生成二氧化碳8 8g和水5 4g 则该烃的化学式a c2h6b c3h6c c3h8d c4h6 方法 nco2 nh2o等于1时为烯或环烷烃nco2 nh2o小于1时为烷烃nco2 nh2o大于1时为炔 二烯或苯的同系物等 解 利用已知条件求最简式 8 8gco2含碳原子0 2mol 5 4gh2o含氢原子0 6mol 则最简式为ch3 题中只有a符合 例五 在常温常压下 有两种情况的下列烃在足量的氧气中完全燃烧 消耗氧气量最多的是a ch4b c2h6c c3h8d c4h10讨论两种情况 1 等物质的量时 2 等质量时 解 1 因为烃完全燃烧生成co2和h2o 且每1molc原子消耗1molo2分子 每4molh原子消耗1molo2分子 故耗氧量与 x y 4 有关 所以a ch4b c2h6c c3h8d c4h10d耗氧量最多 方法 判断等物质的量的不同烃cxhy燃烧时的耗o2 用 x y 4 值大小即可快速确定耗氧的物质的量 解 2 因为烃完全燃烧生成co2和h2o 且每12gc原子消耗1molo2分子 每4gh原子消耗1molo2分子 故耗氧量与h原子的质量分数成正比所以a ch4b c2h6c c3h8d c4h10简化为a ch4b ch3c ch2 7d ch2 5ah原子的质量分数最大 耗氧量最大 方法 判断等质量的不同烃燃烧时的耗o2 可先简化分子式变为chx 用x值大小即可快速确定耗氧量 例六 两种气态烃以任意比例混合 在378k时 1l混合烃与9l氧气混合充分燃烧后恢复到原状态 所得气体体积仍为10l 下列各组中不符合条件的是a ch4c2h4b ch4c3h6c c2h4c3h4d c2h2c3h6 解 设混合气体平均分子式为cxhy 充分燃烧化学方程式为cxhy x y 4 o2 xco2 y 2h2o1x y 4xy 2依题意有 1 x y 4 x y 2解得 y 4所以通过平均氢原子数等于4即可确定 a ch4c2h4b ch4c3h6c c2h4c3h4d c2h2c3h6 选b d 结论 气态烃类cxhy燃烧前后气体体积大小变化是当生成物中的水为气态时 若y等于4 则反应前后气体体积不变 若y大于4 则反应后气体体积增大 若y小于4 则反应后气体体积减小 这一规律对于混合烃也能适用 例七 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4个碳原子 且b分子的碳原子数比a分子的多 1 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 并将结果填入下表 2 120 c时取1l该混合气体与9l氧气混合 充分燃烧后 当恢复到120 c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 思路分析 据题中 1l混合气体充分燃烧产生2 5lco2 推广1mol混合气含2 5molc 由此用平均组成方法讨论而突破 解 1 故烷烃a分子的c数应为1 2 小于2 5 烯烃b分子的c数应为3 4 大于2 5 再用十字交叉法即得a b的物质的量比即体积比 该混合烃的平均分子式c2 5hy 2 c2 5hy 2 5 y 4 o2 2 5co2 y 2h2o 气 v1l2 5 y 42 5ly 2y 4 1根据题意y 4 1 1 9 6 25 y 6 5平均分子式c2 5h6 5a的分子式为c2h6 b的分子式为c4h8 例八 烃衍生物分子式 ch2 m co2 n h2o p 当它完全燃烧时 生成的co2与消耗的o2在同温同压下体积比为1 1 则m n的值为a 1 1b 2 3c 1 2d 2 1 解 该烃的衍生物完全燃烧时只有ch2原子团耗o2且耗o2量为1 5m 生成co2量为 m n 依题意 m n 1 5m 1 1m 2n选d 结论 含氧衍生物分子式cxhyoz完全燃烧当耗o2与生成的co2物质的量相等时 化合物可表示为cm h2o n当耗o2大于生成的co2物质的量时 化合物可表示为 cxhy m h2o n当耗o2小于生成的co2物质的量时 化合物可表示为 cxoy m h2o n 以上x y z m n均为正整数 例九 两种气态烃组成的混合气体0 1mol 完全燃烧得0 16mol二氧化碳和3 6g水 下列说法正确的是a 混合气体中一定有甲烷b 混合气体一定