有機(jī)計(jì)算題及解析

1、一求有機(jī)物相對分子質(zhì)量根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算求物質(zhì)的相對分子質(zhì)量?例1? 某飽和一元醇3.2克跟足量的鈉反響, 放出的氫氣在標(biāo)況狀況下的體積為1120毫升, 求這飽和一元醇的相對分子質(zhì)量？解: 設(shè)飽和一元醇為ROH, 相對分子質(zhì)量為x2ROH + 2Na®2RONa + H2­2xg22.4L3.2g1.12L x = 32二求有機(jī)物的分子式?例2?某氣態(tài)烴含碳、氫元素質(zhì)量比為61, 又知同溫、同壓下該氣體密度為氫氣密度的14倍, 求該烴的分子式:解: 根據(jù)相對分子質(zhì)量、通過最簡式求分子式該烴的摩爾質(zhì)量M = 14×2g / mol = 28g / mol該烴n

2、(C)n(H) =12最簡式CH2式量 = 12 + 2 = 14分子式為C2H4解: 根據(jù)相對分子質(zhì)量、通過計(jì)算每摩物質(zhì)所含各元素的原子的“物質(zhì)的量求分子式該烴的摩爾質(zhì)量M = 14×2g / mol = 28g / mol1摩該烴分子量n(C) = 1摩該烴分子量n(H) = 該烴分子式為C2H4?例3?某氣態(tài)有機(jī)物標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.34克/升, 取1.50克該有機(jī)物在足量的氧氣中燃燒。將所得氣體通過裝有濃H2SO4的洗氣瓶后再通過堿石灰枯燥管, 結(jié)果洗氣瓶和枯燥管分別增重0.9克和2.2克, 測得尾氣中除氧氣外無其它物質(zhì), 求該有機(jī)物的分子式？解: 根據(jù)有機(jī)物燃燒化學(xué)方程式通

3、式求分子式摩爾質(zhì)量M = 1.34g / L×22.4L / mol = 30g / mol 30g xmol1.50g x = 1y = 2M = 301×12 + 1×2 + 16×z = 30z = 1分子式CH2O答略解: 根據(jù)反響關(guān)系式求分子式摩爾質(zhì)量M = 1.34g / L×22.4L / mol = 30g / mol關(guān)系式CCO212g44gx2.2g x = 0.6g2HH2O2g 18gy 0.9gy = 0.1g0.6g + 0.1g<1.50g有機(jī)物中含氧元素n(C)n(H)n(O) = = 121最簡式CH2O

4、式量 = 30分子式CH2O答略 ?例4?某氣態(tài)不飽和烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.41克/升。取0.54克該烴恰與濃度為0.2摩/升的溴水100毫升完全反響, 使溴水完全褪色。求該烴的分子式、結(jié)構(gòu)簡式及名稱？根據(jù)有機(jī)物分子式通式求有機(jī)物分子式解: 摩爾質(zhì)量M = 2.41g / L×22.4L / mol = 54g / moln(CxHy) = n(Br2) = 0.2mol / L×0.1L = 0.02mol該烴為炔烴或二烯烴依據(jù)CnH2n2通式12n + 2n2 = 54n = 4分子式為C4H6結(jié)構(gòu)簡式名稱: 1丁炔名稱: 2丁炔名稱: 1, 3丁二烯?例5?標(biāo)準(zhǔn)狀

5、況下10毫升某氣態(tài)烷烴跟80毫升過量的氧氣混合, 通入一個容積為90毫升的密閉容器中點(diǎn)火爆炸后, 恢復(fù)到原狀態(tài), 測得的壓強(qiáng)為原來的55.56%。求烷烴的分子式？解: 利用燃燒化學(xué)方程式計(jì)算CnH2n+2 + nCO2 + (n + 1) H2O 標(biāo)況下水為液態(tài)1mL mL nmL 10mLx 10nmLx = 5(3n + 1)mL依據(jù)題意烷烴的分子式為C5H12解: 根據(jù)反響前后壓強(qiáng)變化, 通過差量法求有機(jī)物分子式1mol10mol(10 + 80)·(155.56%)(mol)烷烴分子式為C5H12?例6?某有機(jī)物由C、H、O三種元素組成, 分子中含有8個原子。1摩該有機(jī)物含有

6、46摩質(zhì)子, 完全燃燒該有機(jī)物在相同條件下測定CO2和水蒸氣體積比為21。取2.7克該有機(jī)物恰好與1摩/升的碳酸鈉溶液30毫升完全反響, 求(1)有機(jī)物分子式？(2)有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式？利用解聯(lián)立方程組法求有機(jī)物分子式解: 設(shè)有機(jī)物分子式CxHyOz根據(jù)題意分子式C2H2O4有機(jī)物為二元羧酸結(jié)構(gòu)簡式三有機(jī)物燃燒問題?例7?一定量的甲烷不完全燃燒, 生成由CO、CO2和H2O氣組成的混合氣體49.6克, 將混合氣體緩慢通過無水CaCl2并作用完全、CaCl2質(zhì)量增加25.2克, 計(jì)算混合氣中CO、CO2和H2O氣的物質(zhì)的量？假設(shè)將此甲烷完全燃燒還缺少標(biāo)準(zhǔn)狀況下多少升氧氣？解: 常規(guī)方法，通過聯(lián)立方程

7、組法解題:由題意得知m(H2O) = 25.2g m(CO) + m(CO2) = 49.6g25.2g = 24.4g 關(guān)系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7mol設(shè): 生成CO的物質(zhì)的量為x、生成CO2物質(zhì)的量為y。設(shè): 此甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣體積為z2CO22mol 22.4L0.4mol zz = 4.48(L) 解: 通過平均值法解題由題意得知m(H2O) = 25.2gn(H2O) = = 1.4molm(CO) + m(CO2) = 49.6g25.2g = 24.4g關(guān)系式CH42H2O1mol 2mol0

8、.7mol 1.4moln(CO) + n(CO2) = 0.7molCO與CO2混合氣平均摩爾質(zhì)量十字交叉法n(CO) = 0.7mol= 0.4mol n(CO2)= 0.7mol= 0.3mol設(shè)此甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣體積為x2CO + O22CO2 2mol 22.4L0.4mol x 解: 通過極限法解題由題意得知m(H2O) = 25.2gn(H2O) = = 1.4molm(CO) + m(CO2) = 49.6g25.2g = 24.4g關(guān)系式CH42H2O1mol 2mol0.7mol 1.4moln(CH4) = 0.7mol完全燃燒生成CO2的質(zhì)量應(yīng)為0.7mol&

9、#215;44g/mol=30.8g與實(shí)際燃燒產(chǎn)物質(zhì)量的差量為30.824.4=6.4g 即CO完全燃燒所需O原子的質(zhì)量n(CO) = 0.4mol n(CO2)= 0.3mol 甲烷完全燃燒還需標(biāo)況下氧氣0.2mol?例8?把MmolH2和NmolC2H4混合, 在一定條件下使它們一局部發(fā)生反響生成WmolC2H6, 將反響后所得的混合氣體完全燃燒, 消耗氧氣的物質(zhì)的量為多少？利用守恒法解決可燃物完全燃燒時耗氧量分析: 反響過程不用討論和計(jì)算多少H2、多少C2H4參加了反響及剩余多少H2、C2H4再按混合物各成分計(jì)算耗氧量。可按反響物各組分, 分別計(jì)算它們完全燃燒耗氧量即為答案。解:2H2

10、+ O22H2OC2H4 + 3O22CO2 + 2H2O2mol 1mol1mol 3molMmol Nmol 3Nmol耗氧量為?例9?標(biāo)準(zhǔn)狀況下, 將1升CH4、2升C2H6的混合氣體, 向該混合氣體通入相同狀況下50升的空氣, 完全燃燒后, 所得氣體經(jīng)枯燥恢復(fù)到原狀態(tài), 氣體總體積為多少升？利用差量法解題解: CH42O2C2H6O21升 2升2升 7升2升 + 7升<10.5升CH4、C2H6適量1升31升 = 2升 2升2 + 74升= 5升V氣體總 = 1 + 2 + 502 + 5= 46升答略?例10?平均相對分子質(zhì)量為30.4的CO、C2H4和O2混合氣體經(jīng)點(diǎn)燃完全反

11、響后, 測知反響后混合氣體不再含CO和C2H4。試推算原混合氣體各成分的體積分?jǐn)?shù)？確定體積組成范圍利用含不等式聯(lián)立方程組法及平均值法解題。解: 認(rèn)真分析混合氣組成中各組分的相對分子質(zhì)量, 可以看出平均值法解出 體積分?jǐn)?shù) ×100% = 60%2CO + O22CO2C2H4 + 3O22CO2 + 2H2O2 11 3Vxy 3yCO、C2H4共占40%設(shè)混合氣總體積為100(L)、CO氣體積為x, C2H4氣體積為y。答: 為60%24%<40%四有關(guān)混合物組成有機(jī)計(jì)算:?例11?相同狀況下9升甲烷與6升某烯烴混合, 所得混合氣的密度等于相同條件下氧氣的密度, 求該烯烴的分子

12、式、可能的結(jié)構(gòu)簡式？平均值法解題解: 混合氣平均摩爾質(zhì)量 烯烴分子式為C4H8可能結(jié)構(gòu)簡式CH3CH = CHCH3CH3CH2CH = CH2 ?例12?丁烷、甲烷、二氧化碳的混合氣體其密度是同條件下氫氣的22倍, 又知其中二氧化碳占混合氣體體積的62.5%, 那么三種氣體的體積比是A125B521C515D215答案: D解: 混合氣平均摩爾質(zhì)量M = 22×2g / mol = 44g / molCO2氣體體積分?jǐn)?shù)不影響混合氣平均摩爾質(zhì)量, 因此應(yīng)由丁烷、甲烷的體積分?jǐn)?shù)確定答案, 它們體積分?jǐn)?shù)必須滿足以下關(guān)系即D為答案?例13?兩種氣態(tài)烴組成的混合物分子中碳原子數(shù)420毫升,

13、與過量氧氣混合充分燃燒, 燃燒所得氣體產(chǎn)物通過濃H2SO4時, 體積減少了30毫升, 剩余氣體再通過堿石灰時體積又減少了40毫升以上氣體均在相同狀況下測定的, 求這兩種氣態(tài)烴的可能組成及體積百分含量？根據(jù)混合物平均分子組成來確定混合物中各成分及體積百分含量解: 設(shè)混合氣態(tài)烴的平均分子組成為CxHy 1mLxmL 20mL40mL 30mL平均分子組成C2H3討論1一種烴的碳原子數(shù)1即CH4, 那么另一種烴的碳原子數(shù)為3或4。但混合烴氫原子數(shù)為3, 那么這種烴的氫原子數(shù)必須小于3, 如C3H2、C3H1、C4H2,、C4H1是不存在的。 2一種烴的碳原子數(shù)為2, 那么另一種烴的碳原子數(shù)也必須為2, 碳原子數(shù)為2的烴C2H2、C2H4、C2H6 其中合理的組合為?