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高二化学:有机燃烧计算中的4大易错点

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

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。

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标签: 化学 (责任编辑:101教育小编)
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