标准状况下,密度为0.717g/L的某气态烃0.56L,在足量氧气中充分燃烧,反应后的气体先通过无水氯化钙,氯化钙增重0.9g;再通过氢氧化钠溶液,溶液增重1.

标准状况下,密度为0.717g/L的某气态烃0.56L,在足量氧气中充分燃烧,反应后的气体先通过无水氯化钙,氯化钙增重0.9g;再通过氢氧化钠溶液,溶液增重1.

题型:不详难度:来源:
标准状况下,密度为0.717g/L的某气态烃0.56L,在足量氧气中充分燃烧,反应后的气体先通过无水氯化钙,氯化钙增重0.9g;再通过氢氧化钠溶液,溶液增重1.1g.通过计算判断此气态烃的分子式,并画出其分子空间结构的示意图.
 
 
答案
 解法1:
  设该烃中C、H元素的质量分别为x、y g.
  根据题意和题中数据:
  CO2 ~ C   H2O ~ 2H
  44g  12g 18g   2g
  1.1g  x   0.9g   y
  44∶1.1=12∶x 18∶0.9=2∶y
  x=0.3(g) y=0.1(g)
  烃中C、H元素原子个数比
  
  该烃实验式为CH4,式量为16.
  该烃相对分子质量=0.717×22.4=16
  该烃分子式为CH4,其分子空间结构示意图见下一解法的解题过程.
  解法2:
  设该烃为CmHn.此烃1mol完全燃烧生成CO2和H2O分别为xg和yg.
  
  0.56∶22.4=1.1∶x 0.56∶22.4=0.9∶y
  x=44(g) y=36(g)
  
  该烃分子式为CH4.其分子空间结构示意图为
 
解法3:
  该烃摩尔质量=0.717×22.4=16(g/mol),只能是有机物中相对分子质量最小的CH4.
解析
本题是在已知有机物完全燃烧时,涉及的有关物质量关系,判断其分子组成的典型定量计算题.其解法有三种.
  第一种解法是通过该烃燃烧生成的CO2和H2O的量,即本题中燃烧生成气体经过NaOH溶液和无水氯化钙后,两者增重的量,计算出烃中的C、H元素的质量比,进而求得实验式.再根据题中该气态烃在标准状况下的密度,求得其相对分子质量.最后由实验式和相对分子质量.判断它的分子组成.然而本题所给数据,求得实验式为CH4.依据烃的分子组成中,C原子个数为n时,H原子的最多个数不大于(2n+2)个的规律,即可确定此实验式就是所求的分子式.
  第二种解法是通过烃的燃烧通式:

  计算该烃1mol完全燃烧时,生成CO2和H2O物质的量,从而求得烃分子中C、H元素原子个数,求得其分子式
  第三种解法是由本题特点决定的解法特例.即通过该烃在标准状况下的气体密度、计算相对分子质量为16.而相对分子质量为16的烃,是相对分子质量最小的甲烷,其分子式为CH4.
  如上各解法均可求得该烃为甲烷,就可画出表示甲烷分子空间结构的正四面体分子构型.
举一反三
奥运会火炬可用丙烷或丁烷作燃料。已知丙烷的沸点为-42.1℃,燃烧热为2219.2kJ/mol;正丁烷的沸点为-0.5℃,燃烧热为2877.6kJ/mol。下列判断中错误的是
A.奥运火炬中燃料燃烧主要是将化学能转变为热能和光能
B.烷烃沸点和燃烧热都随碳原子数增加而成比例递增
C.异丁烷的沸点肯定低于-0.5℃
D.正己烷在常温常压下肯定不是气体

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下列烷烃的命名是否正确?若有错误加以改正,把正确的名称填在横线上:
(1)CH3—CH—CH2—CH3           2—乙基丁烷              
          CH2
CH3
(2)CH3—CH—CH—CH3            3,4—二甲基戊烷             
          CH3  CH2
                CH3
     CH3—CH2—CH2     CH2—CH3
(3)CH3—CH2—C—CH—CH—CH3   5—甲基—4,6三乙基庚烷              
                CH2 CH3
CH3
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甲烷和氯气以物质的量1∶1混合,在光照条件下,得到的产物是(        )
  ①CH3Cl   ②CH2Cl2          ③CHCl3            ④ CCl4
A.只有①B.①和②的混合物C.只有②D.①②③④的混合物

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丁烷裂解时可有两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷裂解率为90%,又知裂解生成的两种烯烃的质量相等,那么裂解后所得到的混合气体中,分子量最小的气体占有的体积为分数为( )
A.19%B.25%C.36%D.40%

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丙烷的二氯取代物的同分异构体有(  )
A.3种B.4种C.5种D.6种

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