高中有机化学计算技巧总结
高中化学计算方法总结
我一看见计算题就不知道从哪下手,知道一些方法到时候却不知道怎麽用,麻烦将高中化学所有的计算方法总结一下,要附带例题,重要的是思路,答案也要有。谢了!化学计算主要也可以分成两类:一类是有关物质的量、物质溶解度、溶液浓度、pH、燃烧热等基本概念的计算;另一类是常见元素的单质及其重要化合物、有机化学基础、化学实验等知识内容中,具有计算因素的各类问题的综合应用。
高考化学计算题最常考的也无非就是这些,但是还是有同学学不会,在计算的时候层层出错,拿不到分。
我这里给大家整理了一份化学计算题方法,学会它,想高分一点都不难!
1、守恒法
2、差量法
3、平均值法
4、关系式法
5、十字交叉法
6、估算法
7、极值法
8、讨论法
以上就是今天的分享了,其实学好高中化学没那么难,只要同学们掌握了计算题的方法,弄懂类型题,你也一样能够拿个高分。
一、关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
例题1 某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下
再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了 [ ]
A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g
[解析]
固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。 日夏养花网
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。
二、方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题2 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14 g无水晶体。该碱金属M可能是 [ ]
A.锂 B.钠 C.钾 D.铷
(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)
设M的原子量为x
解得 42.5>x>14.5
分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
三、守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。
例题3 将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
解析:,0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。应填:+2。
(得失电子守恒)
四、差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例题4 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为 [ ]
设MgCO3的质量为x
MgCO3 MgO+CO2↑混合物质量减少
应选A。
五、平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题
断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。
例题5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是 [ ]
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
各金属跟盐酸反应的关系式分别为:
Zn—H2↑ Fe—H2↑
2Al—3H2↑ Mg—H2↑
若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。应选C。
六、极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。
例题6 4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是[ ]
A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96
本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2KQpan.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C.
七、十字交叉法
若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量,混合物总量为A+B(例如mol)。
若用xa、xb分别表示两组分的特性数量(例如分子量),x表示混合物的特性数量(例如平均分子量)则有:
十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。
使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。它多用于哪些计算?
明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的,特别要注意避免不明化学涵义而滥用。
十字交叉法多用于:
①有关两种同位素原子个数比的计算。
②有关混合物组成及平均式量的计算。
③有关混合烃组成的求算。(高二内容)
④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。
例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
此题可列二元一次方程求解,但运用十字交叉法最快捷:
八、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。
例题8 在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
解法(一)最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
解法(二):
设原混合气中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。
(y-5)4=(30-y)1
解得y=10(mL)
(2)若NO2过量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因为在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。
O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数。
【评价】解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。
无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。
4y+52=(30-y-5)1
解得y=3(mL)
原氧气体积可能为10mL或3mL
【小结】以上逐一介绍了一些主要的化学计算的技能技巧。解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看,考生应建立一定的基本思维模式。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式,它还反映了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们建立解题的基本思维模式,深化基础,活化思维,优化素质,跳起来摘取智慧的果实。
聆听并总结以下进行化学计算的基本步骤:
(1)认真审题,挖掘题示信息。
(2)灵活组合,运用基础知识。
(3)充分思维,形成解题思路。
(4)选择方法,正确将题解出。
关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
例题1 某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下
再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了 [ ]
A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g
[解析]
固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。 日夏养花网
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。
二、方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题2 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14 g无水晶体。该碱金属M可能是 [ ]
A.锂 B.钠 C.钾 D.铷
(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)
设M的原子量为x
解得 42.5>x>14.5
分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
三、守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。
例题3 将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
解析:,0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。应填:+2。
(得失电子守恒)
四、差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例题4 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为 [ ]
设MgCO3的质量为x
MgCO3 MgO+CO2↑混合物质量减少
应选A。
五、平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题
断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。
例题5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是 [ ]
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
各金属跟盐酸反应的关系式分别为:
Zn—H2↑ Fe—H2↑
2Al—3H2↑ Mg—H2↑
若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。应选C。
六、极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。
例题6 4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是[ ]
A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96
本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2KQpan.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C.
七、十字交叉法
若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量,混合物总量为A+B(例如mol)。
若用xa、xb分别表示两组分的特性数量(例如分子量),x表示混合物的特性数量(例如平均分子量)则有:
十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。
使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。它多用于哪些计算?
明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的,特别要注意避免不明化学涵义而滥用。
十字交叉法多用于:
①有关两种同位素原子个数比的计算。
②有关混合物组成及平均式量的计算。
③有关混合烃组成的求算。(高二内容)
④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。
例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
此题可列二元一次方程求解,但运用十字交叉法最快捷:
八、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。
例题8 在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
解法(一)最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
解法(二):
设原混合气中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。
(y-5)4=(30-y)1
解得y=10(mL)
(2)若NO2过量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因为在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。
O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数。
【评价】解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。
无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。
4y+52=(30-y-5)1
解得y=3(mL)
原氧气体积可能为10mL或3mL
【小结】以上逐一介绍了一些主要的化学计算的技能技巧。解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看,考生应建立一定的基本思维模式。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式,它还反映了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们建立解题的基本思维模式,深化基础,活化思维,优化素质,跳起来摘取智慧的果实。
聆听并总结以下进行化学计算的基本步骤:
(1)认真审题,挖掘题示信息。
(2)灵活组合,运用基础知识。
(3)充分思维,形成解题思路。
(4)选择方法,正确将题解出。
告诉你一个最简单的方法吧 那就是认真仔细的读题面。
计算题的思路一般都在题面里 只要你仔细读 再加上你对化学 数学的思维就可以看出门道了 如果你没思路 或者不知道怎么做 那还不如多读两遍题目 但一定要用心读 肯定会有思路 看例题基本没用 关键是要从简单入手 多做点中档题 这样会很有帮助
本人高三刚刚毕业 高三开始时化学基本垫底 高考我考了135 所以 相信我
计算题的思路一般都在题面里 只要你仔细读 再加上你对化学 数学的思维就可以看出门道了 如果你没思路 或者不知道怎么做 那还不如多读两遍题目 但一定要用心读 肯定会有思路 看例题基本没用 关键是要从简单入手 多做点中档题 这样会很有帮助
本人高三刚刚毕业 高三开始时化学基本垫底 高考我考了135 所以 相信我
跟你说下吧!其实不用怕的!我高中的化学很好的,但是每次都是计算题错,本来我就能考年纪前几名的,如果计算题都对的吧,我基本是满分的!我高考就是算错两道计算大题的,只考了130多分!
你要克服自己的压力,不要怕!我有段时间计算也能做全对的!关键是不要管数字,尽量用代数式解决!
你要克服自己的压力,不要怕!我有段时间计算也能做全对的!关键是不要管数字,尽量用代数式解决!
我们老师说化学计算的方法是自己做出来的,别人的方法总是别人的
有机化学计算技巧
有机化学计算有什么技巧方法呢。rn尤其是根据数据的推断题,感觉都是连蒙带猜做出来的,很多根本就没有头绪~基本是猜出来的,你要多做题,了解各物质的性质,就容易猜了
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http://www.rixia.cc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www.rixia.cc,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。
KQpan 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℃,1.01105Pa),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http://www.rixia.cc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www.rixia.cc,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。
KQpan 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℃,1.01105Pa),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。
推算题和实验题两大类。
都是围绕官能团特性展开的,只要记得官能团之间转换的条件特性就可以轻松解决问题了。
实验题一般看所给条件就可以能解决你感觉看不懂的地方。
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实验题一般看所给条件就可以能解决你感觉看不懂的地方。
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本文标题: 高中有机化学计算技巧总结
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