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时间:2020-09-04
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1、求烃分子式的几种方法山东高青一中蔡清华刘宗泰1、直接法[例]:在标准状况下,2.8L某气体的质量是3.5g。已知该气体是由碳和氢两种元素形成的化合物,且化合物中碳元素的质量分数为85.7%。求该气体的分子式。[分析]:ρ=m/v=3.5g/2.8L,m=ρ×22.4L/mol=(3.5g/2.8L)×22.4L/mol=28g/mol。所以1mol该气体中碳的物质的量为:12g·mol-128g·mol-1×1mol×85.7%n(C)==2mol1g·mol-128g·mol-1×1mol×14.3%1mol该气体中氢的
2、物质的量为:n(H)==4mol亦即1mol该气体中,含2molC和4molH,所以该气体分子式为C2H4。2、实验式法[例]:已知某烃含碳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。[分析]:n(C):n(H)=85.7/12:14.3/1=1:2,即该烃的实验式为CH2、化学式为(CH2)n。又该烃的相对分子质量:Mr=Mr(N2)×2=56。所以Mr(CH2)n=56,n=4,故分子式为C4H8。[答案]:该烃的分子式为C4H8。3、通式法[例]:某烃7.2g进行氯化反应完全转化为一氯代物时
3、,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。[分析]:根据方程式:CxHy+Cl2→CxH(y-1)Cl+HClHCl+NaOH=NaCl+H2O由关系式:CxHy~Cl2~NaOH0.1mol0.5L×0.2mol/L所以:烃的相对分子质量Mr=m/n=7.2/0.1=72;另由题意可知该烃为烷烃,通式为CnH2n+2,即Mr(CnH2n+2)=72,解得n=5,分子式为C5H12。[答案]:该烃的分子式为C5H12。4、商余法[例]:石油
4、裂化得到两种烃,实验测得其相对分子质量分别为114、112,试求它们的分子式。[分析]:商余法的应用要点:以一个CH2原子团的式量14为余数,去除已知的分子式量,得商和余数。若余数小于或等于2,则商值不必变化,若余数大于2,则需把商值加到1得“负余数”。然后用商分别乘以CH2式中C、H原子个数,并把余数加在氢原子数中(余数应带有负号相加),这样得到烃的分子式。本题中:114/14=8···2,112/14=8···0;因为余数均小于、等于2,故分子式分别为:C:8×1H:8×2+2=18C8H18C:8×1H:8×2+0=
5、16C8H16[答案]:略5、差量法[例]:常温下某液态烃的蒸气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。[分析]:根据方程式:CxHy(g)+(x+y/4)O2(g)→XCO2(g)+y/2H2O(l)△V气11+y/410mL25mL解得y=6,因其常温下是液体,H为6的液态烃为C6H6。[答案]:略6、平均值法[例]:由两种气态烃组成的混合烃20mL,跟过量O2完全燃烧。当燃烧产物通过浓硫酸后体积减少了30mL,然后通过碱石灰体积又减少40mL(同温、同
6、压下)。问:这种混合气的组成可能有几种?[分析]:因为V(混烃):V(CO2):V(H2O)=1:2:1.5所以n(混烃):n(C):n(H)=1:2:3故混烃平均组成为:C2H3平均相对分子质量为27。根据平均组成C2H3分析,能满足平均组成的混烃只有两组,由C2H2和C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。因碳原子数小于2的甲烷与C3烃(C3H8C3H6C3H4)、C4烃(C4H10C4H8C4H6)的氢原子数大于3,不能满足混烃的平均组成。[答案]:这种混合烃的组成有两组:(1)C2H2和C2H6(2)C2H2和C2
7、H47、摩尔耗氧法[例]:以等体积混合的两种气态烃的混合物1L,完全燃烧需同条件下的O23L,则这两种烃为()。(A)CH4、C3H4(B)CH4、C2H6(C)C2H2、C2H6(D)C2H2、C3H4[分析]:设1mol混合烃完全燃烧需nmol氧气,则混合烃中必含有摩尔耗氧量小于或等于n的烃。1molCH4、C2H2、C2H6、C3H4完全燃烧需O2的物质的量分别为2mol、2.5mol、3.5mol、4mol,因为题目要求等体积混合,所以要符合题意,则必为CH4与C3H4组合,C2H2与C2H6组合。故选A、C。8、
8、讨论法[例]: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。该烃的分子式为()(A)C2H4(B)C2H2(C)C3H6(D)C3H8[分析]:设该烃的分子式为CxHy,则有:CxHy+(x+y/4)O2xCO2+
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