烃的有关计算.doc

南航附中2004高三化学专题复习烃 的 有 关 计 算一、 根据烃的式量推算分子式 1.各类烃的通式与式量的关系： （1）各类烃的通式与式量的关系烷烃：烯烃与环烷烃：炔烃与二烯烃：苯及其同系物：（2）根据烃的式量求其分子式的方法 令烃的式量为M，则=x+或=x-，故此烃的分子式为：C2xH2x+y或C2xH2x-y例题1：实验测定某烃的分子量为100，试推测其分子式，并写出可能的结构。习题1：实验测定某芳香烃的分子量为106，试推测其分子式，并写出可能的结构。（3）分子中碳、氢两种原子互换 由于碳的原子量为12，氢的原子量为1，所以在不违背碳的四价规则的前提下，可将1个碳原子换为12个氢原子，同时也将12个氢原子换为1个碳原子例题2：已知某烃的分子量为142，则：（1）该烃的分子式可能为 或 ；（2）若该烃只有2种异构体，试写出其结构简式。习题2：若A是分子量为128的烃，则其分子式可能为 或 。若A是易升华的片状晶体，则其结构简式为 。 2.根据通式计算： 例题3：120、1.01105Pa下，1L炔烃和二烯烃的混合气体完全燃烧后生成4LCO2，则同时生成水蒸气的体积为（ ） A.小于2L B.等于2L C.等于3L D.大于3L 习题3：同温同压下，某气态烃和一气态单烯烃组成的混合气体对氢气的相对密度为13，取标准状况下的此混合气体4.48L，通入足量溴水中，溴水质量增加2.8g，此混合烃的组成可能是（ ）A.甲烷和丙烯 B.甲烷和二丁烯C.甲烷和2甲基丙烯 D.甲烷和1丁烯二、根据平均分子式计算混合气体的组成 1.平均分子式的含义： 2.根据平均分子式进行计算的原理： （1）数学原理：（2）化学原理： 例题4：两种气态烃以一定比例混合，105时，1L该混合烃与9LO2混合充分燃烧后，恢复到原来的状态时，所得气体的体积为11L。下列混合烃中不符合此条件的是（ ）A.C4H10与C3H6 B. C4H8与C3H8 C. C2H4与C4H10 D. CH4与C3H8 习题4：两种气态烃以任意比例混合，105时，1L该混合烃与9LO2混合充分燃烧后，恢复到原来的状态时，所得气体的体积为10L。下列混合烃中不符合此条件的是（ ）A.CH4与C2H4 B. CH4与C3H6 C. C2H4与C3H4 D. C2H2与C3H6习题5：0.1mol由两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后，得到0.16molCO2和3.6gH2O，则此混合气体中（ ）A.一定有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定没有乙烷 D.一定有乙炔三、燃烧的计算 1.燃烧的计算中的化学原理 （1）燃烧计算中的化学方程式：燃烧反应：吸收反应： （2）上述反应中的定量关系：体积关系：质量关系： 2.利用体积进行计算：例题5： 1体积某气态烃和4体积O2混合，在120时完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变。该烃分子式中所含碳原子数不可能是（）A.1 B.2 C.3 D.4习题6：一定量的常温下为气体的单烯烃、一氧化碳和氢气的混合气体，与9 L氧气（过量）混合点燃，充分反应后恢复到原来的状态，气体体积与反应前相同。（体积均在120、1.01105Pa时测定）。求此烃的分子式以及原混合气中单烯烃的体积分数。习题7：在400K、101.3kPa时，1.5L某烃的蒸气能在aL氧气中完全燃烧，体积增大到（a+3）L，问：（1）该烃在组成上必须满足的条件是 ；（2）当a=10时，该烃可能的化学式为 ；（3）当该烃的化学式为C7H8时，a的取值范围是 。 3.利用质量进行计算：例题6：在相同状态下，1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的二氧化碳比水蒸气少1体积。0.1mol该烃完全燃烧后，其燃烧产物全部被碱石灰吸收，碱石灰增重39g。（1）该烃的分子式为 ；（2）若其一氯代物有三种，则该烃的名称是 。习题8：燃烧某液态烃10.25g，产生16.8L标准状况下的CO2和11.25gH2O，此烃的蒸气密度是相同条件下氢气密度的41倍。（1）求此烃的化学式；（2）说明它可能的类型，并写出其分子结构中只含有1个官能团且属于链烃的可能的结构简式；（3）若1mol该烃最多能与1mol氢气加成，且加成产物的一卤代物只有一种，试确定此烃的结构简式。 4.燃烧产物被Na2O2固体吸收的计算：例题7：乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，先将产物通过浓硫酸、浓硫酸增重3.06g；然后通过过氧化钠、固体增重3.36g。混合气体中乙烷和丙烷的体积比为（ ）A.11 B.23 C.32 D.35习题9：已知甲烷和氧气的混合气体，在有足量的过氧化钠存在的密闭容器中，点燃后充分反应，总的化学方程式为：2CH4+O2+6Na2O22Na2CO3+8NaOH（1）假设原混合气体中CH4、O2的物质的量分别为xmol、ymol。反应后气体的物质的量为kmol。试确定x与y在不同比值的条件下的k值，且将结果填入下表中：xyk值（2）某烃（CnHm）与O2的混合气体在上述条件下反应，若该烃与O2的物质的量之比为33和24时，充分反应后剩余气体的物质的量相同，试计算推断该烃可能的化学式。四、讨论计算与推导1.讨论计算例题8：常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体，A或B的分子中最多只含有4个碳原子，且B分子中的碳原子数比A分子的多。（1）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所有可能的组成及其体积比，并将结果填入下表：组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比（VAVB）（2）120、1.01105Pa时，取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，恢复到燃烧前的温度和压强时，体积增大6.25%，试通过计算确定A和B的分子式。习题10：常温下，饱和链烃A和不饱和链烃B都是气体，且A分子中的碳原子数多于B。（1）将A和B按一定比例混合，1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到3.6LCO2气体，试推断混合气体中A和B所有可能的组成及其体积比，并将结果填入下表：组合编号A的分子式B的分子式A和B的体积比（VAVB）（2）1mol该混合气体恰好能使含0.4mol溴的四氯化碳溶液完全褪色，推断上表中符合条件的A和B的分子式，并填入下表：组合编号A的分子式B的分子式（3）120、1.01105Pa时，取1LA、1LB与足量氧气混合点燃后，在同温同压下，体积增大2L，试通过计算确定A和B的分子式。习题11：石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧，常常生成CO，这也是常见的大气污染物之一，将某气态烃在5倍体积的氧气中燃烧，产物通过足量的Na2O2，并在电火花连续作用下充分反应，生成的气体的体积缩小到燃烧后产物体积的（气体体积都在100、1.01105Pa时测定）。（1）试写出通式为CxHy的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式（CO2的化学计量系数设为m）。（2）当m=2时，通过计算确定该烃的化学式。（3）若1mol某气态烃在供氧不足时燃烧，产物通过足量的Na2O2，并在电火花连续作用下充分反应，产生3mol氧气，且固体增重W的范围为90gW118g。试通过计算确定此烃可能的分子式并求燃烧产物CO与CO2的物质的量之比，将结果填入下表：烃的分子式n（CO）n（CO2）习题12：有A、B两份混合气体，A是烷烃R与足量O2的混合气体。B是烷烃R与炔烃Q和足量O2的混合气体。在标准状况下，各取A、B各2.24L引燃，A充分燃烧后气体的体积仍为2.24L，B充分燃烧后气体的体积为2.38L（燃烧后的产物均为气体，且已换算成标准状况的体积）。求：（1）烷烃R与炔烃Q的化学式。（2）2.24LB中，烷烃R所允许的最大体积。习题13：某直链烃A1mol可直接裂化为1mol烷烃B和1mol烯烃C，经测定裂化出来的B和C的混合气体对氢气的相对密度为14.5。试回答下列各问：（1）烷烃B和烯烃C各可能是什么？（2）试确定A的结构简式。（3）如果将1molB完全燃烧所需O2的物质的量为整数时，那么C只能是何种烯烃？2.推断计算例题9：化学工作者把烷烃、烯烃、炔烃等转化为键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大的方便，设键数为I，则烷烃中碳原子和键数的通式为：CnI3n+1，单烯烃和环烷烃中碳原子和键数的通式为：CnI3n，则苯的同系物中碳原子和键数的通式为 （ ）A. CnI3n-1 B. CnI3n-2 C. CnI3n-3 D. CnI3n-4习题14：在烃分子中失掉2个氢原子形成1个双键是吸热反应，大约需要117125kJmol-1的热量，但1,3环己二烯变成苯是放热反应，反应热为23.4 kJmol-1，以上事实表明 （ ）A. 1,3环己二烯加氢是吸热反应 B. 1,3环己二烯比苯稳定C.苯加氢生成环己烷是吸热反应 D.苯比1,3环己二烯稳定习题15：科学家于1978年制得一种物质A，A可以看作是烃B中的所有氢原子被烃C的一价取代基取代而得，A不能使溴的四氯化碳溶液褪色