巧解有機化學計算題

楊思義

摘 要：讀寫任務型寫作是近年來高考出現的新題型，主要考查篇章概括和語言表達能力，是典型的讀與寫的結合。本文對如何有效提升高中生在高考中的讀寫任務型寫作能力提出了實踐性對策。

關鍵詞：高中；讀寫任務型寫作；寫作能力

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）24-318-02

有機化學基礎是中學化學的一個重要選修模塊，它涉及到我們日常生活中的方方面面，與社會發展以及人們生活質量的提高有著密切的關系，于是學好有機化學基礎就顯得非常重要，經過多年的教學，我歸納出如下幾種巧解有機化學計算題的方法：

一、平均值法

常見的給出平均值的量有相對原子質量、式量、密度、溶質的質量分數、物質的量濃度、反應熱等。所謂平均值法就是已知混合物某個量的一個平均值，要用到平均值確定物質的組成、名稱或種類。該方法的原理是：若兩個未知量的平均值為a，則必有一個量大于a，另一個量小于a，或兩個量均等于a。

例1. 某混合氣體由兩種氣態烴組成。2.24L該混合氣體在空氣中燃燒后，得到3.584L CO2（氣體已折算為標準狀況）和3.6克水，關于該混合氣體的組成，下列說法中合理的是：

A一定是甲烷和乙烯的混合物

B一定含甲烷，不含乙烯

C一定含有乙烯，不含甲烷

D一定是甲烷和乙烯的混合物

解析：n（氣）=0.1mol n（CO2）=0.16mol n（H2O）=0.2mol ，故混合氣體的平均分子式為C1.6H4 ，據C原子個數知，一定存在CH4；據H原子個數知，另一個分子H原子個數為4個，故一定無C2H6。

答案：B

練習、2L乙烷和乙烯的混合氣體，通過足量的溴水后，體積變為1L，則原混合氣體的密度是相同狀況下氫氣密度的

A 15倍 B 14.5倍 C 14倍 D 15倍

二、十字交叉法

已知兩種物質混合，且有一個平均值，求兩物質的比例或一種物質的質量分數或體積分數，均可用十字交叉法求解。這種解法的關鍵是通過十字交叉得到的差值的比值的含義如何確定。

例2.一種氣態烷烴和一種氣態烯烴，它們分子里的碳原子數相同。將1.0體積的著用混合氣體在氧氣中充分燃燒，生成2.0體積的CO2和2.4體積的水蒸氣（氣體體積均在同溫同壓夏測定），則混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為：

A 3：1 B 1：3 C 2：3 D 3：2

解析：根據阿伏伽德羅定律，相同狀況下，氣體的體積之比等于物質的量之比，可知1.0mol混合烴充分燃燒后生成2.0molCO2和2.4molH2O，則混合氣烴的平均分子組成為C2H4.8。又知烷烴和烯烴分子里的碳原子數相同，可以判斷它們分別是C2H6和C2H4。無論C2H6和C2H4以怎樣的體積比混合，它們的平均碳原子個數都是2.因此符合題意的烷烴和烯烴的體積比，將由它們分子里所含的氫原子個數決定。可用十字交叉法求解：

C2H6 6 ↘ ↗0.8

4.8

C2H4 4 ↗ ↘1.2

答案：C

練習、乙烷和乙烯的混合氣體1.5L完全燃燒需相同狀況下的O25L，求乙烷和乙烯的體積比。

三、比例法

利用相同狀況下燃燒產物CO2和H2O的體積比可確定碳、氫原子最簡整數比；利用相同狀況下有機物蒸汽、CO2和H2O的體積比可確定一個分子中含碳、氫、氧原子的個數。若有機物為烴，利用前者可確定最簡式，利用后者可確定分子式。

例3.某烴完全燃燒時，消耗的氧氣與生成的CO2的體積比為4：3，該烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能使溴水褪色，該烴可能的分子式為

A C3H4 B C7H8 C C9H12 D C8H10

解析：烴燃燒產物為CO2和H2O，有質量守恒定律知二者所含的氧原子之和應與消耗的氧氣相等。若消耗4molO2，則生成3molCO2，生成的水中含氧原子：8mol-6mol=2mol即生成2molH2O，故N（C）：N（H）= n（CO2）：n（H2O）=3：4。因不知烴的式量，由此只能寫出最簡式C3H4，則A和C符合該最簡式，又由題意知排除A。

答案：C

練習1、某有機物在氧氣中充分燃燒，生成等物質的量的水和二氧化碳，則該有機物必須滿足的條件是

A 分子中C、H、O的原子個數比為1：2：3

B 分子中C、H的原子個數比為1：2

C 該有機物的相對分子質量為28

D 該分子中肯定不含氧原子

練習2、取有機物A3.0g，完全燃燒后生成3.6g水和標準狀況下3.36L CO2，已知該有機物的蒸汽對氫氣的相對密度為30，求該有機物的分子式。

四、差量法

解題時根據化學方程式求出一個差量，由題目已知條件求出另一個差量，然后根據題意列出比例式求解，解完后應將答案代入檢驗。

例4.常溫常壓下，20ml某氣態烴與同溫同壓下的過量氧氣70ml混合，點燃爆炸后，恢復到原來狀況，其體積為50ml，求此烴可能有的分子式。

解析：此題已知反應前后氣體體積，可用差量法求解。因題目未告訴烴的種類，故求出答案后，要用烴的各種通式討論并檢驗。

設烴的分子式為CxHy，則

討論：分子中氫原子數為4的氣態烷烴是CH4，氣態烯烴是C2H4，氣態炔烴是C3H4。

經檢驗知C3H420ml完全燃燒需O2的體積大于70ml，與題意不符，應舍去。故此烴可能有的分子式是CH4或C2H4。

練習、25°C和101kpa時，乙烷、乙炔和丙烯組成的混合氣體32ml與過量的氧氣混合并完全燃燒，除去水蒸氣，恢復到原來的溫度和壓強，氣體總體積縮小了72ml，原混合烴中乙炔的體積分數為：

A 12.5% B 25% C 50% D 75%