求高中有机化学计算题汇总
来源：碳中和网
时间：2021-06-11 17:02:04
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求高中有机化学计算题汇总?
有机化学计算题技巧谈
有机化学是化学学科的一个重要分支，它涉及到我们日常生活中的方方面面，对发展国民经济和提高人民生活水平具有重要意义，于是学好有机化学就显得非常重要，很有必要熟练掌握有机化学计算的常用解题技巧。现把它们归纳如下：
一、比例法
利用燃烧产物CO2和H2O的体积比（相同状况下）可确定碳、氢最简整数比；利用有机物蒸气、CO2和水蒸气体积比（相同状况下）可确定一个分子中含碳、氢原子的个数。若有机物为烃，利用前者只能写出最简式，利用后者可写出分子式。
例1．某烃完全燃烧时，消耗的氧气与生成的CO2体积比为4∶3，该烃能使酸性高锰酸钾溶液退色，不能使溴水退色，则该烃的分子式可能为（ ）。
A．C3H4
B．C7H8
C．C9H12
D．C8H10
〔分析〕 烃燃烧产物为CO2和H2O，两者所含氧之和应与消耗的氧气一致，若消耗O24mol，则有CO23mol，水中含氧原子：8mol－6mol＝2mol即生成2molH2O，故C∶H＝nCO2∶2nH2O＝3∶4。因为不知烃的式量，由此比例只能写出最简式C3H4，符合该最简式的选项有A和C，又由烃的性质排除A。
例2．在标准状况下测得体积为5.6L的某气态烃与足量氧气完全燃烧后生成16.8LCO2和18g水，则该烃可能是（ ）。
A．乙烷
B．丙烷
C．丁炔
D．丁烯
〔分析〕 n烃∶nCO2∶nH2O
＝5.6L／22.4l／mol∶16.8L／22.4l／mol∶18g／18g／mol
＝1∶3∶4
推知C∶H＝3∶8，所以该烃分子式为C3H8，选项B正确。
二、差量法
解题时由反应方程式求出一个差量，由题目已知条件求出另一个差量，然后与方程式中任一项列比例求解，运用此法，解完后应将答案代入检验。
例3．常温常压下，20mL某气态烃与同温同压下的过量氧气70mL混合，点燃爆炸后，恢复到原来状况，其体积为50mL，求此烃可能有的分子式。
〔分析〕 此题已知反应前后气体体积，可用差量法求解。因题中未告诉烃的种类，故求出答案后，要用烃的各种通式讨论并检验。
设烃的分子式为CxHy，则
CxHy＋（x＋y／4）O2 xCO2＋（y／2）H2O（液） △V
1 1＋y／4
20mL 90mL－50mL
20（1＋y／4）＝40
y＝4
若烃为烷烃，则y＝2x＋2＝4，x＝1，即CH4；
若烃为烯烃，则y＝2x＝4，x＝2，即C2H4；
若烃为炔烃，则y＝2x－2＝4，x＝3，即C3H4。
检验：20mLCH4或C2H4分别充分燃烧需O2体积均小于70mL符合题意，而20mLC3H4充分燃烧需O2体积大于70mL，与题意不符，应舍去。
所以，此气态烃的分子式可能是CH4或C2H4。
三、十字交叉法
若已知两种物质混合，且有一个平均值，求两物质的比例或一种物质的质量分数或体积分数，均可用十字交叉法求解。这种解法的关键是确定求出的是什么比。
例4．乙烷和乙烯的混合气体3L完全燃烧需相同状况下的O210L，求乙烷和乙烯的体积比。
〔分析〕 用十字交叉法解题时，应求出3L纯乙烷或乙烯的耗氧量，再应用平均耗氧量求乙烷和乙烯的体积比。3L乙烷燃烧需O210.5L，3L乙烯燃烧需O29L，则：
即：乙烷和乙烯体积比为2∶1。
四、平均值法
常见的给出平均值的量有原子量、式量、密度、溶质的质量分数、物质的量浓度、反应热等。所谓平均值法就是已知混合物某个量的一个平均值，要用到平均值确定物质的组成、名称或种类等。该方法的原理是：若两个未知量的平均值为a，则必有一个 量大于a，另一个量小于a，或者两个量相等均等于a。
例5．某混合气体由两种气态烃组成 。取22.4L混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2（气体为标准状况）和3.6g水。则这两种气体可能是（ ）。
A．CH4或C3H6
B．CH4或C3H4
C．C2H4或C3H4
D．C2H2或C2H6
〔分析〕 混合气体的物质的量为2.24L／22.4l／mol＝0.1mol，含碳、氢物质的量分别为n（C）＝4.48L／22.4l／mol＝0.2mol，n（H）＝（3.6g／18g／mol）×2＝0.4mol。
故该混合烃的平均分子式为C2H4，则两烃碳原子数均为2或一个大于2，另一个小于2，H原子数均为4,或一个大于4，另一个小于4。
以上我们讨论了四种常见的有机物计算解题方法技巧，但在解有些题目时，不只用上述一种方法，而是两种或三种方法在同一题目中都要用到。
练习1．常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子多。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。
练习2．烷烃A跟某单烯烃B的混合气体对H2的相对密度为14，将此混合气体与过量氧气按物质的量比1∶5混合后，在密闭容器中用电火花点燃，A，B充分燃烧后恢复到原来状况（120℃，1.01×105Pa），混合气体的压强为原来的1.05倍，求A，B的名称及体积分数。
有机化学是化学学科的一个重要分支，它涉及到我们日常生活中的方方面面，对发展国民经济和提高人民生活水平具有重要意义，于是学好有机化学就显得非常重要，很有必要熟练掌握有机化学计算的常用解题技巧。现把它们归纳如下：
一、比例法
利用燃烧产物CO2和H2O的体积比（相同状况下）可确定碳、氢最简整数比；利用有机物蒸气、CO2和水蒸气体积比（相同状况下）可确定一个分子中含碳、氢原子的个数。若有机物为烃，利用前者只能写出最简式，利用后者可写出分子式。
例1．某烃完全燃烧时，消耗的氧气与生成的CO2体积比为4∶3，该烃能使酸性高锰酸钾溶液退色，不能使溴水退色，则该烃的分子式可能为（ ）。
A．C3H4
B．C7H8
C．C9H12
D．C8H10
〔分析〕 烃燃烧产物为CO2和H2O，两者所含氧之和应与消耗的氧气一致，若消耗O24mol，则有CO23mol，水中含氧原子：8mol－6mol＝2mol即生成2molH2O，故C∶H＝nCO2∶2nH2O＝3∶4。因为不知烃的式量，由此比例只能写出最简式C3H4，符合该最简式的选项有A和C，又由烃的性质排除A。
例2．在标准状况下测得体积为5.6L的某气态烃与足量氧气完全燃烧后生成16.8LCO2和18g水，则该烃可能是（ ）。
A．乙烷
B．丙烷
C．丁炔
D．丁烯
〔分析〕 n烃∶nCO2∶nH2O
＝5.6L／22.4l／mol∶16.8L／22.4l／mol∶18g／18g／mol
＝1∶3∶4
推知C∶H＝3∶8，所以该烃分子式为C3H8，选项B正确。
二、差量法
解题时由反应方程式求出一个差量，由题目已知条件求出另一个差量，然后与方程式中任一项列比例求解，运用此法，解完后应将答案代入检验。
例3．常温常压下，20mL某气态烃与同温同压下的过量氧气70mL混合，点燃爆炸后，恢复到原来状况，其体积为50mL，求此烃可能有的分子式。
〔分析〕 此题已知反应前后气体体积，可用差量法求解。因题中未告诉烃的种类，故求出答案后，要用烃的各种通式讨论并检验。
设烃的分子式为CxHy，则
CxHy＋（x＋y／4）O2 xCO2＋（y／2）H2O（液） △V
1 1＋y／4
20mL 90mL－50mL
20（1＋y／4）＝40
y＝4
若烃为烷烃，则y＝2x＋2＝4，x＝1，即CH4；
若烃为烯烃，则y＝2x＝4，x＝2，即C2H4；
若烃为炔烃，则y＝2x－2＝4，x＝3，即C3H4。
检验：20mLCH4或C2H4分别充分燃烧需O2体积均小于70mL符合题意，而20mLC3H4充分燃烧需O2体积大于70mL，与题意不符，应舍去。
所以，此气态烃的分子式可能是CH4或C2H4。
三、十字交叉法
若已知两种物质混合，且有一个平均值，求两物质的比例或一种物质的质量分数或体积分数，均可用十字交叉法求解。这种解法的关键是确定求出的是什么比。
例4．乙烷和乙烯的混合气体3L完全燃烧需相同状况下的O210L，求乙烷和乙烯的体积比。
〔分析〕 用十字交叉法解题时，应求出3L纯乙烷或乙烯的耗氧量，再应用平均耗氧量求乙烷和乙烯的体积比。3L乙烷燃烧需O210.5L，3L乙烯燃烧需O29L，则：
即：乙烷和乙烯体积比为2∶1。
四、平均值法
常见的给出平均值的量有原子量、式量、密度、溶质的质量分数、物质的量浓度、反应热等。所谓平均值法就是已知混合物某个量的一个平均值，要用到平均值确定物质的组成、名称或种类等。该方法的原理是：若两个未知量的平均值为a，则必有一个 量大于a，另一个量小于a，或者两个量相等均等于a。
例5．某混合气体由两种气态烃组成 。取22.4L混合气体完全燃烧后得到4.48LCO2（气体为标准状况）和3.6g水。则这两种气体可能是（ ）。
A．CH4或C3H6
B．CH4或C3H4
C．C2H4或C3H4
D．C2H2或C2H6
〔分析〕 混合气体的物质的量为2.24L／22.4l／mol＝0.1mol，含碳、氢物质的量分别为n（C）＝4.48L／22.4l／mol＝0.2mol，n（H）＝（3.6g／18g／mol）×2＝0.4mol。
故该混合烃的平均分子式为C2H4，则两烃碳原子数均为2或一个大于2，另一个小于2，H原子数均为4,或一个大于4，另一个小于4。
以上我们讨论了四种常见的有机物计算解题方法技巧，但在解有些题目时，不只用上述一种方法，而是两种或三种方法在同一题目中都要用到。
练习1．常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子多。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。
练习2．烷烃A跟某单烯烃B的混合气体对H2的相对密度为14，将此混合气体与过量氧气按物质的量比1∶5混合后，在密闭容器中用电火花点燃，A，B充分燃烧后恢复到原来状况（120℃，1.01×105Pa），混合气体的压强为原来的1.05倍，求A，B的名称及体积分数。
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