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时间:2018-08-07
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1、烃分子式确定的几种方法一、相关知识:烃的通式:CxHy若1mol某烃分子中含xmolC、ymolH,则该烃的分子式为:CxHy。烷烃通式:CnH2n+2烯烃通式:CnH2n炔烃通式:CnH2n-2最简式:表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。如乙烷最简式为CH3,分子式C2H6[(CH3)2]、乙烯最简式为CH2,分子式C2H4[(CH2)2]、乙炔最简式为CH,分子式C2H2[(CH)2]。化合物A的相对分子质量[Mr(A)]与其最简式量[Mr(最简式)]为倍数关系。二、烃分子式确定的几种常用方法:⒈直接法0.1L某气态烃完全燃烧,在相同条件下测得生成0.1LCO2和0.2L
2、水蒸气,该烃的分子式是:A.CH4B.C2H4C.C2H2D.C3H6解析:在同温、同压条件下,气体的体积比等于其物质的量比,故该烃分子中含碳、氢比为:,1mol该烃中含C、H分别为1mol、4mol,即CH4。答案:A。⒉最简式法常温下某气态烃A的密度为相同条件下氢气密度的15倍,该烃中C的质量分数为80%,则该烃的最简式为 ,分子式为 。解析:相同条件下不同气体的密度与摩尔质量M(相对分子质量Mr)成正比,该烃中C质量分数为80%,则H的质量分数为20%。求化合物的最简式即求该化合物分子中各元素原子的数目(N)之比。该烃的最简式是CH3。设该烃A的一个分子中含个CH3,
3、则:该烃的分子式为C2H6。答案:CH3、C2H6。⒊通式法某烃7.2g进行氯代反应完全转化为一氯化物时,放出的气体通入500mL0.2mol/L的烧碱溶液中,恰好完全反应,此烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,试求该烃的分子式。解析:根据方程式:CxHy+Cl2→CxH(y-1)Cl+HCl HCl+NaOH=NaCl+H2O得关系式:CxHy ~ Cl2 ~ NaOH 1mol1moln0.5×0.2mol/Ln=0.1mol∴ 该烃的摩尔质量另由该烃与氯气发生取代反应可知该烃为烷烃,通式为CnH2n+2,4则:14n+2=72 n=5 故分子式为C5H12答案:C5H12。⒋差量法常温下
4、某气态烷烃10mL与过量O285mL充分混合,点燃后生成液态水,在相同条件下测得气体体积变为70mL,求烃的分子式。解析:根据方程式CxHy(g)+(x+)O2xCO2(g)+H2O(l) ΔV1 1+10mL 25mL解得:y=6烷烃通式为CnH2n+2,2n+2=6,n=2,该烃分子式为C2H6。答案:C2H6。⒌平均值法由两种气态烃组成的混合烃20mL,跟过量O2完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了30mL,然后通过碱石灰又减少40mL。这种混合气的组成可能有几种?解析:因为V(混烃):V(CO2):V(H2O)=
5、1:2:1.5,所以:V(混烃):V(C):V(H)=1:2:3,平均组成为C2H3,=27。根据平均组成C2H3分析,能满足平均组成的混烃只有两组,即C2H2和C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。答案:C2H2和C2H6或C2H2和C2H4⒍讨论法25℃某气态烃与O2混合充入密闭容器中,点燃爆炸后又恢复至25℃,此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为:A.C2H4B.C2H2C.C3H6D.C3H8解析:25℃时生成的水为液态;生成物经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空,说明反应后容器中无气体剩余,该气态烃与O2恰好完全反应。设该烃的分
6、子式为CxHy,则有:CxHy+(x+)O2xCO2+H2O压强变化可知,烃和O2的物质的量应为CO2的2倍(25℃时生成的水为液态),即:1+(x+)=2x,整理得:x=1+讨论:当y=4,x=2;当y=6,x=2.5(不合,舍);当y=8,x=3,…答案:A、D。练习:⒈某烃0.1mol,在氧气中完全燃烧,生成13.2gCO2、7.2gH2O,则该烃的分子式为 。解析:烃完全燃烧产物为CO2、H2O,CO2中的C、H2O中的H全部来自于烃。13.2gCO2物质的量为,7.2gH2O物质的量为,则0.1mol该烃中分子含C:0.3mol,含H:0.4mol×2=0.8mol(CO2~C、
7、H2O~2H),所以1mol该烃分子中含C3mol、含H8mol。答案:C3H8。⒉已知某烃A含碳85.7%,含氢14.3%,该烃对氮气的相对密度为2,求该烃的分子式。4解析:,即最简式为CH2、化学式为,该烃的相对分子质量:Mr(A)=Mr(N2)×2=28×2=56,,故分子式为C4H8。⒊125℃时,1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为10L(相同条件下),则该烃可能是:
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