专题二十二 有机计算 有机实验
★ 双基知识
1、 计算有机物相对分子质量
（1）根据标况下气体的密度ρ，求算该气体的相对分子质量。
Mr=ρ×22.4 (限于标准状况下使用)
（2）根据气体相对密度D，求气体的相对分子质量。MA=D·MB
（3）求混合气体的平均相对分子质量。
=MA·A%+MB·B%+MC·C%+…（A%、B%、C%为A、B、C气体在混合气体中的体积分数或物质的量分数）。
（4）求混合气体的平均相对分子质量。椐定义式：=m(混总)/n(混总)
（5）根椐化学方程式的有关计算求有机物的相对分子质量。
2、 确定分子式的基本方法
（1）根椐有机物中各种元素的质量分数(或元素的质量比)求出有机物的最简式,再根据有机物的相对分子质量确定其分子式。
（2）根椐有机物的摩尔质量和有机物中各元素的质量分数（或元素质量比），推算出1mol该有机物中各元素原子的物质的量，从而确定分子中各原子的个数。
（3）根据完全燃烧通式：
CxHy+（x+y/4）O2→x CO2 +y/2 H2O
CxHyOz+（x+y/4－z/2）O2→x CO2 +y/2 H2O
根据各物质的量或体积、质量等进行运算。求算出C、H、O的原子个数比再结合其他条件（如相对分子质量）求出其分子式。
☆ 巧思巧解
1、 烃完全燃烧的差量法
CxHy+（x+y/4）O2→x CO2 +y/2 H2O
（1）若在常温常压下，水为液态，气态烃完全燃烧后，总体积必减少，每升气态烃减少体积（y/4+1）L。由于每生成1mol CO2消耗1mol O2，故气态烃完全燃烧体积改变量与氢原子有关而与碳原子无关。
（2）压强为101kPa，温度高于100℃时，水为气态，则体积的改变量为y/4—1
①若y＜4，则体积减小；
②若y＝4，则体积不变；
③若y＞4，则体积增大。
2、 等质量的烃（CxHy）完全燃烧时，耗氧量、生成CO2和H2O的量的比较。
1molC(12g)消耗1mol O2,4molH(4g)消耗1mol O2,所以等质量的烃完全燃烧,H%越高,消耗O2的量越多,生成H2O量的越多,CO2越少。
依据上述分析可得如下规律：
（1）质量相同的烃，y/x越大，则耗氧量越多。若两种烃的y/x相等，质量相等，则耗氧量相同。
（2）质量相同的烃，y/x越大，则生成H2O的量越多，CO2的量越少。若两种烃的y/x相等，质量相同，则生成CO2和H2O的均相等。
（3）相同质量的有机物完全燃烧时，若有机物最简式相同，则所需O2的量相同，生成的CO2和H2O的量也相同。
3、等物质的量的有机物完全燃烧耗氧量、CO2及水的量的比较：
（1）烃燃烧的通式为：
CxHy+（x+y/4）O2→x CO2 +y/2 H2O
由上式可知等物质的量烃完全燃烧耗氧量是（x+y/4）决定，（x+y/4）越大，消耗氧气的量就越多。生成CO2的量由x决定，生成水的量由y决定。
（2）烃的含氧衍生物的化学式可以变换为烃与氧化物（水及二氧化碳）的组合形式，即CxHy(H2O)n(CO2)m。因为上式中的CO2、H2O都不消耗氧气，所以等物质的量的烃的衍生物完全燃烧消耗O2的量由CxHy部分决定。生成CO2的量由化学式中总的碳原子数决定，生成H2O的量由化学式中总的氢原子数决定。
4、商余法及相对分子质量代换
利用有机物（主要是烃CxHy及烃的衍生物CxHyOz）的相对分子质量，采用“商余法”确定分子式。
对于CxHy用已知有机物的相对分子质量除以14（一个“CH2”基团的相对分子质量）或12（一个碳原子的相对质量），所得商就是该分子中“CH2”基团个数或碳原子个数。如除以14时有如下确定烃的规律：
（1）M/14能除尽时，烃为烯烃或环烷烃。
(2)M/14余数为2时,烃为烷烃。
（3）（M+2）/14能除尽时,或M/14余数为—2时，烃为炔烃。
（4）（M+6）/14能除尽时,或M/14余数为－6 时,烃为苯或其同系物。
若为烃的含衍生物，则依“商余法”求出烃的分子式后，用烃分子中的一个“CH4”代换为一个氧原子，如相对分子质量为44的烃，分子式为C3H8，若为烃的含氧衍生物，则是C2H4O。
※例题精析
【例1】两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得到7.04g CO2和3.6gH2O,下列说法正确的是( )
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
【例2】将一定量的有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收,经过滤得到沉淀20g。滤液质量比原石灰水减少了5.8g，等量的此有机物与足量的金属Na反应，在标准状况下产生2.24L气体,则此有机物为 ( )
A、乙烯 B、乙烯 C、乙醇 D、乙酸
【例3】已知1mol某有机物含碳原子n mol,恰好完全燃烧时耗氧气1.5n mol。请回答有关问题：
（1）该有机物的化学式可能为：
① 、② 、③ 、④ 。
（2）若4.4g有机物(R)与足量的钠反应可收集到H2 560ml(标准状况),则构成该有机物的烃基可能有 种。
【例4】某种工业反应混合液仅由乙醚(C2H5OC2H5)与乙醇(C2H5OH)两种有机物组成。经化学成分分析测得此混合物中C、H、O三种元素物质的量之比为16∶a∶5。
（1）a的值为 ；
（2）此混合物中乙醚和乙醇物质的量之比为 ；
（3）取该混合物0.5mol完全燃烧时生成CO2和水,则消耗的O2物质的量为 。
【例5】一种混合气体，由一种烯烃A和一种烷烃B组成，它对氢气的相对密度为12。把1体积此混合气体和4体积氧气混合，放入密闭容器中，用电火花引燃，使两种烃都充分氧化，如果反应前后的温度都为150℃，测得容器内的压强由反应前的1个大气压增至燃烧后的1.04个大气压。则A、B各是什么烃？它们的体积分数各是多少？
答案：【例1】A、C 【例2】B 【例3】（1）①CnH2n；②CnH2n+2O；（2）8种
【例4】（1）42；（2）3∶2；（3）2.4mol
【例5】A为C4H8（1—丁烯或2—丁烯或2—甲基丙烯）占20%，B为CH4占80%。