高二化学:有机燃烧计算中的4大易错点-ag旗舰厅
来源:学大教育 时间:2013-12-22
1.在室温条件下,某气态烃20ml与过量氧气混合,完全燃烧后的产物通过浓硫酸,再恢复到室温,气体体积减少50ml,剩余气体再通过氢氧化钠溶液,体积又减少40ml。求此气态烃的分子式。
常见错解:通过浓硫酸时水蒸气被吸收,通过氢氧化钠溶液时二氧化碳气体被吸收,所以,20ml该气态烃燃烧生成的水蒸气是50ml,生成的co2是 40ml。由质量守恒关系可知1mol该气态烃燃烧生成2.5mol水蒸气和2molco2,于是可得出该烃的化学式为c2h5,即c4h10。
错误原因:烃燃烧反应本身就可能使气体总体积减少,通过浓硫酸后气体体积减少50ml,并不能说明它全部是水蒸气。
正确解法:设该烃的分子式为cxhy,则有
cxhy (x y/4)o2 → xco2 y/2h2o △v(减)
1 x y/4 x 1 y/4
20 40 50
根据“对应项成比例”列出方程,然后可解得x=2,y=6
所以,该烃的分子式为c2h6。
2.燃烧0.1mol两种气态烃的混合物,生成3.36l(标准状况)co2和2.7gh2o,则混合物中两种气态烃的分子式是______。
常见错解:n(co2)= 3.36l÷22.4l/mol =0.15mol n(h2o)= 2.7g÷18g/mol=0.15mol
0.1mol烃燃烧生成0.15molco2和0.15molh2o,混合烃的平均分子式为c1.5h3,即c3h6。所以,这两种气态烃的分子式可能是c3h4和c3h8,或者是c2h6和c4h6,或者是c2h4和c4h8。
错误原因:这里的平均分子式c1.5h3是根据反应物计算出来的,不能“放大”成c3h6。
正确解法:由于这两种的平均分子式为c1.5h3,根据“中值法”原理,必有一种物质的碳原子个数小于1,那么它肯定是ch4;而ch4的氢原子个数大于3,则另一种物质的氢原子个数肯定小于3,那么它只能是c2h2。故这两种烃分别是ch4和c2h2。
友情提示:照此方法分析,如果答案不只一组,还需要用十字交叉法来判断答案到底是哪一组。具体办法是:分别用c原子个数和h原子个数来交叉得到两种烃的物质的量之比,如果这两个比值相等,答案就成立,否则它就不是该试题的答案。
3.10ml某气态烃在50mlo2里充分燃烧得到液态水和35ml混合气体(气体体积均在相同状况下测定),则该气态烃可能是( )
a.ch4 b.c2h6 c.c3h8 d.c3h6 e.c4h6
常见错解:设该烃的分子式为cxhy,则有
cxhy (x y/4)o2 → xco2 y/2h2o △v(减)
1 x y/4 x 1 y/4
10 (10 50)-35=25
根据“对应项成比例”列出方程,然后可解得y=6
所以此题答案为b、d、e。
错误原因:上述计算过程中没有考虑氧气的量是否充足。
正确解法1:(前面的解题过程同错解)
根据氧气的量来找出x与y的关系。
cxhy (x y/4)o2 → xco2 y/2h2o
1 x y/4
10 50
1:(x y/4)=10:50
解得x y/4=5,也就是说当x y/4≤5时才能保证氧气足量。然后分别将b、d、e三个选项代入,即可发现e项不符合题意,应该舍去。
正确解法2:(前面的解题过程同错解)
直接将最后结果代入,看氧气的量是不是足够。如
c4h6 5.5o2 → 4co2 3h2o
1 5.5
10 (55)
由计算可知,10ml c4h6充分燃烧需要55mlo2,而题目中提供的o2只有50ml,不足以让c4h6充分燃烧,故此选项应该舍去。
所以此题答案为b、d。
[同型练习] 10ml某气态烃在80mlo2里充分燃烧得到液态水和体积为65ml的混合气体(气体体积均在相同状况下测定),则该气态烃不可能是( a )
a.甲烷 b.乙烷 c.丙烯 d.丁炔
4.常温常压时,nl某气态烃和氧气的混合气体完全燃烧后,通过浓硫酸,再恢复到原来的温度和压强时,气体体积变为原来的一半。假设燃烧后烃和氧气都无剩余,则该烃可能是( )
a. c2h4 b.c3h8 c.c3h6 d.c4h6 e.c4h8
常见错解1:类似于例题1,认为“通过浓硫酸后气体体积变为原来的一半”就表示“生成的co2的体积是n/2l”。
常见错解2:设该烃的分子式为cxhy,则有
cxhy (x y/4)o2 → xco2 y/2h2o △v(减)
1 x y/4 x 1 y/4
由于只知道气态烃和氧气混合气体的体积为nl,不知道各自的体积,所以无法计算。
错误原因:没有注意题设条件“燃烧后烃和氧气都无剩余”,没有理解“对应项成比例”列方程的本质含义。
正确解法:此题比其它试题多了一个条件“燃烧后烃和氧气都无剩余”,所以,可以把二者的“体积和”作为一个整体来列方程。
设该烃的分子式为cxhy,则有
cxhy (x y/4)o2 → xco2 y/2h2o △v(减)
1 x y/4 x 1 y/4
n n/2
列方程:(1 x y/4):(n)=(1 y/4):(n/2)
整理得x-y/4=1
讨论:当y=4时,x=2,该烃为c2h4;
当y=8时,x=3,该烃为c3h8;
当y=12时,x=4,由于不存在这种物质(h原子个数比饱和烃的还多),故舍去。
所以,此题答案为a、b。