有機化學的簡單計算（有機化學中的計算類型大突破）

2023-04-22 13:14:07

一、分子式的確定：

確定有機物的分子式，與其燃燒的知識密切相關。有機物燃燒的通式為：烴：

烴的含氧衍生物：

1、實驗式的基本求法：

實驗式是表示化合物分子所含各元素的原子數目最簡單整數比的式子。求化合物的實驗式即是求化合物分子中各元素原子的數目（N）之比。

N（C）：N（H）：N（O）＝　m·ω（C）/12　：m·ω（H）/1　：m·ω（O）/16＝a ：b ：c

其實驗室為：CaHbOc

2、相對分子質量的基本求法：

有關化學量公式氣體密度ρ（標況）Mr=22.4ρ相對密度d，另一已知氣體的相對摩爾質量MMr=d·M物質的質量m，物質的量nMr=m/n

3、通式的運用：

熟練運用一些有機物的通式。烷烴為：CnH2n 2；烯烴為：CnH2n；炔烴為：CnH2n-2；苯的同系物為：CnH2n-6；飽和一元滷代烴為：CnH2n 1X；飽和一元醇為：CnH2n 1OH或者CnH2n 2O；飽和一元醛為：CnH2n 1CHO或者CnH2nO；飽和一元羧酸為：CnH2n 1COOH或者CnH2nO2。

二、結構式的確定

由於有機化合物中存在著同分異構現象，因此一個分子式可能代表兩種或者兩種以上具有不同結構的物質。

知道了某一物質的分子式，常常可以利用該物質的特殊性質，通過定性或者定量的實驗來確定其結構式。

總而言之，確定有機物分子式和結構式的基本思路是：

三、有關烴的混合物計算的幾條規律

①若平均式量小於26，則一定有CH4

②平均分子組成中，l < n(C) < 2，則一定有CH4。

③平均分子組成中，2< n(H) < 4，則一定有C2H2。

最簡式相同的有機物

(1)CH：C2H2、C4H4（乙烯基乙炔）、C6H6（苯、稜晶烷、盆烯）、C8H8（立方烷、苯乙烯）

(2)CH2：烯烴和環烯烴

(3)CH2O：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖

(4)CnH2nO：飽和一元醛（或飽和一元酮）與二倍於其碳原子數的飽和一元羧酸或酯。如：乙醛（C2H4O）與丁酸及異構體（C4H8O2）

(5)炔烴（或二烯烴）與三倍於其碳原子數的苯及苯的同系物。如丙炔（C3H4）與丙苯（C9H12）

例1、某有機化合物中ω（C）＝60%，ω（H）＝13.33%，0.2mol該有機物質量為12g，則它的分子式為

A. CH4 B. C3H8O C. C2H4O2 D. CH2O解析：

解法一：先求12g有機物中含C、H的質量，確定還含O，再求實驗式和相對分子質量，最後求分子式。

確定實驗式為C3H8O

N（C）：N（H）：N（O）＝m·ω（C）/12　：m·ω（H）/1　：m·ω（O）/16＝60%/12　：13.33%/1　：26.67%/16＝3：8：1確定分子式為(C3H8O)n

n =60/60=1 所以其分子式為C3H8O

解法二：先求相對分子質量然後求1mol有機物中含C、H、O的物質的量，確定分子式。

解法三：從選項入手去試C的質量分數滿足60%的只有C3H8O。

答案：B

例2、某有機化合物A的相對分子質量（分子量）大於110，小於150。經分析得知，其中碳和氫的質量分數之和為52.24%，其餘為氧。請回答：（1）該化合物分子中含有幾個氧原子，為什麼？（2）該化合物的相對分子質量（分子量）是_________。（3）該化合物的化學式（分子式）是_________。（4）該化合物分子中最多含______個＞C＝O官能團。解析：

（1）設其中氧原子數為N，依據題意：

〔110×（1－52.24%）〕/16＜N（O）＜〔150×（1－52.24%）〕/16

3.3＜N（O）＜4.5

原子數目為整數，所以，該化合物分子中含有4個氧原子；

（2）Mr（A）＝16×4/（1－52.24%）＝134

（3）設分子式為CnHmO4，Mr（A）＝134

用烴的部分除以14

134－16×4）/14＝5，為CnH2n

易得其分子式為C5H10O4

（4）不考慮氧原子，飽和狀態時為C5H10，而實際分子式比飽和狀態時少了兩個氫原子，說明只能形成一個不飽和鍵。在所給官能團＞C＝O中，恰好有一個碳氧雙鍵，所以該化合物分子中最多含有一個＞C＝O官能團。

答案：（1）4；（2）134；（3）C5H10O4 ；（4）1。

例3、某烴A，相對分子質量為140，其中碳的質量分數為0.857。A分子中有兩個碳原子不與氫直接相連。已知有機物中含有—COOH基團時具有酸性。A在一定條件下氧化只生成G，G能使石蕊試液變紅。已知：

試寫出：

（1）A的分子式________________

（2）化合物A和G的結構簡式：A______________、G________________解析：

該題主要考查：①烴的分子通式的應用和分子式的求法；②烴的基本碳架結構的判斷；③應用信息和所學知識解決問題的能力。

（1）該烴分子中含有的碳原子數為

，含氫原子數為140-12×10=20。則該烴的分子式為C10H20。

（2）根據A在一定條件下氧化只生成G一種物質，可知A分子中雙鍵兩邊應為對稱結構；據G能使石蕊試液變紅，可知雙鍵碳原子上一定含有氫原子，據A分子中有兩個碳原子不與氫直接相連可得出：

A的分子結構為：

；G的分子結構為

：答案：

（1）C10H20 （2）

、

例4、有機物A和B無論以何種比列混合，其組成的混合物中所含原子的核外電子總數不變，若A是分子中含8個氫原子的烴，B是分子中含3個碳原子烴的含氧衍生物，試回答下列問題：

（1）若相對分子質量之差為2，試寫出兩組符合上述條件的A、B的組合的分子式。

①A:_________B：_________ ②A: _________B：_________

（2）若相對分子質量相等，試寫出一組符合條件的A、B的組合的分子式。

A：_________B：_________

解析：將化學問題抽象為數學問題，利用數學工具通過計算和推理解決化學問題，是近幾年高考中考察學生能力的熱點及難點問題。設：A的分子式為CxH8，則核外電子總數為6x 8，相對分子質量為12x 8；B的分子式為C3HyOz，則核外電子總數為18 y 8z ，相對分子質量為36 y 16z，據A、B核外電子總數相等有6x 8=18 y 8z，化簡得：6x=10 y 8z ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅①（1）判斷A、B相對分子質量的大小：因M（A）-M（B）=12x 8-（36 y 16z）=y-8；據B的分子組成C3HyOz可知：y≤8，則因M（A）-M（B）≤0，y-8= -2，y= 6；將y= 6代入到①得6x=16 8z，當：z=1時，x=4；　　　　　　　　z=2時，x=5.3（捨去）；z=3時，x=6.6（捨去）；　　　　z=4時，x=8，所以A為C4H8，B為C3H6O或A為C8H8，B為C3H6O4。（2）若y-8=0則y=8，將其代入①式得6x=8z 18，當：z=1時，x=4.3（捨去）；　　　z=2時，x=5.7（捨去）；當z=3時，x=7符合題意，　　z=4，x=8.3（捨去）即A為C7H8，B為C3H8O3。答案：（1）①A為C4H8，B為C3H6O；　　　　②A為C8H8，B為C3H6O4。（2）A為C7H8，B為C3H8O3。

A、B不論以何種比例混和,只要其物質的量之和不變,完全燃燒時生成的水的物質的量也不變，說明A、B中氫原子個數相同，所消耗的氧氣也不變，則相差的碳原子應表示為(CO2)n的形式。答案：

A、B的分子式中氫原子數相同,且相差n個碳原子，同時相差2n個氧原子(n為正整數)；C2H4O2；CH3COOH、HCOOCH3。

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