高中化学鲁科版必修23章末知识总结Word文件下载.docx
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)值越大,耗O2量越大。
(2)产生CO2的量取决于x,x越大,产生CO2的量也越多。
(3)产生H2O的量取决于y,y越大,产生H2O的量也越多。
注意:
实验式(最简式)相同、分子式不同的两种烃,等物质的量完全燃烧时,耗O2量并不相等。
耗O2量也可用上述规律进行比较,但两种烃的耗O2的量之比、产生CO2的量之比、产生H2O的量之比完全相同,比值等于两种烃分子中C(或H)原子个数之比。
2.等质量的烃完全燃烧耗氧量的计算。
因等质量的H比等质量的C耗O2多,故:
,
值越大,耗O2量越大。
值越大,意味着烃分子中H的质量分数越大,耗O2量也越大。
(2)产生H2O的量取决于
值越大,产生H2O的量也越大。
(3)产生CO2的量取决于
值越大,产生CO2的量越小。
实验式相同的烃,
相同,等质量完全燃烧时耗O2量、产生CO2的量、产生H2O的量完全相同。
3.气态烃完全燃烧前后体积变化的规律。
(1)在温度超过100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下,气态烃完全燃烧前后体积的变化规律。
CxHy(g)+
H2O(g) ΔV
1 x+
x
-1
燃烧前后气体体积的变化只与y有关:
①y=4,燃烧前后气体体积(物质的量)相等。
②y>
4,燃烧前后气体体积(物质的量)增加。
③y<
4,燃烧前后气体体积(物质的量)减少。
(2)在温度小于100℃且燃烧前后温度、压强不变的条件下,气态烃完全燃烧前后体积的变化规律。
H2O(l) ΔV(减小)
1 x+
x
+1
①燃烧后气体体积的减小值只与y有关。
②可根据体积差建立烃、氧气、水、二氧化碳的量的计算关系。
(双选)两种气态烃以任意比例混合,在105℃时,1L该混合气体与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体的体积仍为10L。
下列各组混合烃中不符合此条件的是( )
A.CH4、C2H4 B.CH4、C2H6
C.C2H4、C3H4D.C2H2、C3H6
解析:
各组混合烃都可以和氧气反应并且完全燃烧,不存在因O2不足而不符合条件的情况。
为了使充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积保持不变,则混合烃中的氢原子数一定等于4。
而题目又要求以“任意比例”混合,因为D选项只有二者物质的量之比为11时才可以。
B选项氢原子平均数一定大于4,正确答案为B、D。
答案:
BD
跟踪训练
1.某混合气体由两种气态烃组成,取2.24L该混合气体完全燃烧后得4.48L二氧化碳(气体均在标准状况下测定)和3.6g水,则这两种气体可能是( )
A.CH4和C3H8B.CH4和C3H4
C.C2H4和C3H4D.C2H4和C2H6
本题的解题思路是:
由二氧化碳体积和水的质量求混合烃的平均组成,然后分析讨论确定答案。
所以混合烃分子的平均组成是C2H4。
推知该混合烃中可能都是含2个碳原子的烃,或是含1个碳原子和3个碳原子的烃;
它们分子中所含氢原子数如果一个大于4,另一个必小于4,所以A、C、D可以排除。
B
2.两气态烃以任意比混合,在110℃时,1L该混合烃与7L氧气混合,充分燃烧后,恢复到原状况,所得水蒸气体积一定比CO2体积大。
下列各组烃符合此条件的是( )
A.C3H4、C2H6B.C2H2、C3H6
C.C2H2、C3H8D.C2H4、C2H6
分子中每一个C产生一个CO2,每两个H产生一个H2O,因此要使水蒸气的体积比CO2的体积大,必须生成的水的物质的量大于CO2的物质的量,满足的条件为H原子个数大于C原子个数的两倍。
D
热点二 计算烃分子式的方法
1.直接求算法。
直接求算出1mol气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。
如果给出一定条件下的气体密度(或相对密度)及各元素的质量比,求其分子式的途径为:
密度(或相对密度)→摩尔质量→1mol气体中各元素原子的物质的量→分子式。
2.最简式法。
根据分子式为最简式的整数倍,因此利用式量及求得的最简式可确定其分子式。
如烃的最简式求法为:
n(C)n(H)=
=ab
最简式CaHb,则分子式为(CaHb)n,n=
。
3.余数法。
(1)用烃的相对分子质量除以14,看商数和余数。
=
其中商数为烃中的碳原子数。
(2)若烃的类别不确定:
CxHy,可用相对分子质量M除以12,看商和余数。
4.化学方程式法。
利用燃烧反应方程式,要抓住以下关键:
气体体积变化;
气体压强变化;
气体密度变化;
混合物平均分子量等。
同时可结合适当方法,如平均值法、十字交叉法、讨论等技巧,速解有机物的分子式。
(1)两混合烃,若其平均相对分子质量小于或等于26,则该烃中必含甲烷。
(2)两混合气态烃,充分燃烧后,生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积,则原混合烃中必含CH4,若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量,则必含C2H2。
(3)气体混合烃与足量的氧气充分燃烧后,若总体积保持不变(温度在100℃以上),则原混合烃中的氢原子平均数为4;
若体积扩大,氢原子平均数大于4;
若体积缩小,氢原子平均数小于4,即必含C2H2。
(4)当烃为混合物时,一般是设平均分子式,结合反应式和体积求出平均组成,利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。
有时也利用平均相对分子质量来确定可能的组成,采用十字交叉法计算较为简捷。
(5)当条件不足时,可利用已知条件列方程,进而解不定方程,结合烃CxHy中的x、y为正整数,烃的三态与碳原子数相关规律(特别是烃的气态时,x≤4)及烃的通式和性质,运用讨论法,可简捷地确定气态烃的分子式。
某气态烃对空气的相对密度为2,在氧气中充分燃烧1.16g这种烃,并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管,当称量这两个干燥管的质量时,它们依次增重1.8g和3.52g。
这种烃的化学式是( )
A.C2H6B.C4H10
C.C5H10D.C5H12
烃的相对分子质量为:
29×
2=58。
方法一:
设烃的化学式为CxHy,据:
CxHy+(x+
)O2
H2O
58 44x 9y
1.16g 3.52g 1.8g
,x=4
,y=10
该烃化学式为C4H10。
方法二:
烃分子与其所含C、H原子的物质的量之比为:
n(CxHy)n(C)n(H)=
(
×
1)(
2)=1410。
即1mol烃分子中含4mol碳原子,10mol氢原子。
化学式为C4H10。
3.碳、氢、氧3种元素组成的有机物A,相对分子质量为102,含氢的质量分数为9.8%,分子中氢原子个数为氧的5倍。
(1)A的分子式是________。
(2)A有2个不同的含氧官能团,其名称是________。
m(H)=102×
9.8%≈10,所以N(H)=10,
所以,设该有机物分子式为:
CnH10O2,有12n+10+32=102,所以n=5,所以分子式为C5H10O2。
因为A中有两个不同的含氧官能团,并且它的不饱和度为1,所以一个为羟基另一个为醛基。
(1)C5H10O2
(2)羟基 醛基
4.吗啡和海洛因都是严格查禁的毒品。
吗啡分子中含C71.58%、H6.67%、N4.91%,其余为O。
已知其分子量不超过300,试求吗啡的分子式。
(1)若吗啡中只含有1个N原子时,则吗啡的分子量为:
从题设限定条件看,此吗啡中只能含1个氮原子,否则,其分子量将大大超过题设分子量的最高限定值。
故吗啡的分子量为285。
(2)1个吗啡分子中含C原子、H原子和O原子的个数分别为
故吗啡的分子式为C17H19NO3。
C17H19NO3