烴分子式確定的幾種方法

1、烴分子式確定的幾種方法一、相關知識：烴的通式：CxHy若1mol某烴分子中含xmolC、ymolH，則該烴的分子式為：CxHy。烷烴通式：CnH2n+2烯烴通式：CnH2n炔烴通式：CnH 2n-2最簡式：表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子。如乙烷最簡式為CH3,分子式C2H6(CH 3)2、乙烯最簡式為 CH2，分子式C2H4(CH2)2、乙炔最簡式為 CH，分子式C2H2(CH) 2?；衔顰的相對分子質(zhì)量Mr(A)與其最簡式量Mr(最 簡式)為倍數(shù)關系。二、烴分子式確定的幾種常用方法：1.直接法0.1L某氣態(tài)烴完全燃燒，在相同條件下測得生成0.1LCO2和0.2L水蒸氣

2、，該烴的分子式是：A. CH4B. C2H4C. C2H2D. C3H6解析：在同溫、同壓條件下，氣體的體積比等于其物質(zhì)的量比，故該烴分子中含碳、氫比為：n(CxHy): n(C): n(H) =0.1:0.1:0.2 x2 =1:1: 4,1mol 該烴中含 C、H 分別為 1mol、4mol，即 CH4。答案：A。2最簡式法常溫下某氣態(tài)烴 A的密度為相同條件下氫氣密度的15倍，該烴中C的質(zhì)量分數(shù)為80% ,則該烴的最簡式為 ，分子式為。解析：相同條件下不同氣體的密度與摩爾質(zhì)量M (相對分子質(zhì)量 Mr)成正比，Mr(A) _ P(A)5Mr(H2) P(H2)Mr(A) =15Mr(H 2)

3、 =15x2=30該烴中C質(zhì)量分數(shù)為80%，則H的質(zhì)量分數(shù)為20%。 求化合物的最簡式即求該化合物分子中各元素原子的數(shù)目(80% 20%N(C) : N(H) 80-:- =1:312 1設該烴A的一個分子中含n個CH3,則：N)之比。該烴的最簡式是 CH3。n= Mr(A)=竺=2Mr(CH3)15該烴的分子式為 C2H6。答案：CH 3、C2H 6°3.通式法某烴7.2g進行氯代反應完全轉化為一氯化物時，放出的氣體通入500mL0.2mol/L的燒堿溶液中，恰好完全反應，此烴不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色，試求該烴的分子式。解析：根據(jù)方程式：CxHy+Cl 2 CxH(y-1)

4、CI+HCIHCl+NaOH = NaCI+H 2O 得關系式：Cl2NaOHCxHy1mol1mol0.5 X 0.2mol/Ln= O.lmol該烴的摩爾質(zhì)量 M =也=7.2g =72g/moln 0.1mol另由該烴與氯氣發(fā)生取代反應可知該烴為烷烴，通式為CnH2n+2 ,7貝y： 14n+2 = 72 n=5 故分子式為 C5H12答案:4.差量法常溫下某氣態(tài)烷烴10mL與過量O285mL充分混合， 測得氣體體積變?yōu)?70mL,求烴的分子式。解析：根據(jù)方程式C5H12。點燃后生成液態(tài)水， 在相同條件下CxHy(g) +(X+ )O2 一燃燒 TxCO2(g) +4y H2O(l)A

5、V21-410mL25mL解得：y=6烷烴通式為 CnH2n+2, 2n+ 2 = 6, n=2,該烴分子式為 C2H6。答案：C2H6。5.平均值法由兩種氣態(tài)烴組成的混合烴20mL ,跟過量 02完全燃燒。同溫同壓條件下當燃燒產(chǎn)物通過濃H2SO4后體積減少了 30mL ,然后通過堿石灰又減少40mL。這種混合氣的組成可能有幾種？解析：因為 V (混 烴)：V ( CO2): V ( H2O )= 1 : 2 : 1.5,所以：V (混 烴)：V ( C )：V ( H )= 1: 2: 3,平均組成為 C2H3, Mr = 27。根據(jù)平均組成 C2H3分析，能滿足平均組成的混烴只有兩組，即

6、和C2H4組成的混烴。6.討論法25 C某氣態(tài)烴與 為原來的一半，再經(jīng)A. C2H4B. C2H2C. C3H6解析：25 C時生成的水為液態(tài)；生成物經(jīng)明反應后容器中無氣體剩余，答案：C2H2 和 C2H6 或 C2H2 和 C2H4C2H2 和 C2H6 或 C2H225C，此時容器內(nèi)壓強O2混合充入密閉容器中，點燃爆炸后又恢復至NaOH溶液處理，容器內(nèi)幾乎成為真空。該烴的分子式可能為：B. C2H2C. C3H6D. C3H8NaOH溶液處理，容器內(nèi)幾乎成為真空，說該氣態(tài)烴與O2恰好完全反應。設該烴的分子式為 CxHy ,則有:y點燃yCxHy + (x + 4 )O2* xCO2 + 2

7、 H2O壓強變化可知，烴和 O2的物質(zhì)的量應為 CO2的2倍(25C時生成的水為液態(tài))，即: 1+ (X + y)=2x，整理得：x= 1 + 4討論：當 y = 4, x= 2;當 y= 6, x = 2.5 (不合，舍)；當 y = 8, x = 3，答案：A、D。 練習：1某烴0.1mol，在氧氣中完全燃燒，生成13.2g CO2、7.2gH2O，則該烴的分子式為解析：O烴完全燃燒產(chǎn)物為 C02、H2O, C02中的C> H2O中的H全部來自于烴。13.2g CO2物質(zhì)的量為44g池f3"。1，了鉀2。物質(zhì)的量為18ifm站0.4mol，則o'e。1該C: 0.3

8、mol，含 H : 0.4mol X 2= 0.8mol (CO2 C、出0 2H),所以 1mol 該烴烴中分子含分子中含 C3mol、含H8mol。答案：C3H8。2已知某烴A含碳85.7% ,含氫14.3%，該烴對氮氣的相對密度為2,求該烴的分子式。解析：n(C) : n(H) = 85.7% ： 14-3% .： 2，即最簡式為 CH2、化學式為(CH2)12 =4，故分子10L （相同該烴的相對分子質(zhì)量：Mr(A) = Mr(N2)X 2 = 28X 2 = 56,式為C4H8。3. 125C時，1L某氣態(tài)烴在9L氧氣中充分燃燒反應后的混合氣體體積仍為 條件下)，則該烴可能是：D.C

9、6H6A. CH4B. C2H4C. C2H2解析：任意烴與一定量氧氣充分燃燒的化學方程式：y點燃yCxHy+ (x + 4 )O2? xCO2 + 2 H2O當溫度高于100C時，生成的水為氣體。若烴為氣態(tài)烴，反應前后氣體的體積不變，即 反應消耗的烴和 O2與生成的二氧化碳和氣態(tài)水的體積相等。-1 +(X + 4) = x + 2就是說氣態(tài)烴充分燃燒時，當烴分子中氫原子數(shù)等于應前后氣體的體積不變(生成物中水為氣態(tài))4一種氣態(tài)烷烴和氣態(tài)烯烴組成的混合物共12.5倍，該混合氣體通過裝有溴水的試劑瓶時，的可能是A.乙烯和乙烷B.乙烷和丙烯解析：混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為lOg25g/mol =山4尬

10、也;又烯烴中最簡單的乙烯的摩爾質(zhì)量是28g/mol，故烷烴的摩爾質(zhì)量一定小于25g/mol，只能是甲烷。當混合氣通過溴水時，由于只有烯烴和溴水反應，因此增重 的8.4g為烯烴質(zhì)量，則甲烷質(zhì)量為10g 8.4g = 1.6g,甲烷的物質(zhì)的量為 0.1mol，則烯烴上4二涮tWl，根據(jù)烯烴通式 CnH2n,即0-311101'4時(與碳原子數(shù)多少無關)，反。答案：A、B。10g，混合氣密度是相同狀況下試劑瓶總質(zhì)量增加了H2密度的8.4g,組成該混合氣體的物質(zhì)的量為 0.3mol，烯烴的摩爾質(zhì)量為C.甲烷和乙烯12.5 >2g/mol = 25 g/mol ,D.丙稀和丙烷 則混合氣的

11、物質(zhì)的量為14n = 28,可求出n = 2，即烯烴為乙烯。答案：5室溫下，一氣態(tài)烴與過量氧氣混合完全燃燒，恢復到室溫，使燃燒產(chǎn)物通過濃硫酸，體積比反應前減少 50mL,再通過NaOH溶液，體積又減少了 40mL ,原烴的分子式是A. CH4B. C2H4C. C2H6D.C3H8解析：烴在過量氧氣中完全燃燒產(chǎn)物為CO2、H2O及剩余通過NaOH溶液后氣體體積減少 40mL為生成CO?體積。y點燃y+ (x + 4 )O2» xCO2 + 2 H2O (g)02，由于是恢復到室溫，則CxHyx +41+ 4列式計算得：y= 5x 4 x= 1 y = 1 x = 20.04當：y =

12、 6 x > 3 y > 110.05只有符合。(為什么？)答案:c。6. A、B兩種烴通常狀況下均為氣態(tài)，它們在同狀況下的密度之比為1 : 3.5。若A完全燃燒，生成CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為 1 : 2，試通過計算求出 A、B的分子式。解析：烴A完全燃燒，C7CO2H7H2O 產(chǎn)物中nCO : n出。=1 : 2,即A中nc : nH = 1 : 4,只有CH4能滿足該條件，故 A為甲烷，摩爾質(zhì)量為16g/mol; 相同狀況下，不同氣體密度與摩爾質(zhì)量成正比：Ma： Mb = 1 : 3.5,Mb= 3.5MA = 3.5X 16g/mol = 56g/mol。設烴 B 分子

13、式為 CxHy，則：12x + y = 56 y= 56- 12x 只有當 x = 4 y= 8 時合理。答案： A : CH4； B : C4H87.使乙烷和丙烷的混合氣體完全燃燒后，可得CO2 3.52 g, H2O 1.92 g ,則該混合氣體中乙烷和丙烷的物質(zhì)的量之比為A.1 : 2B.1 : 1C.2 : 3D.3 : 4解析：該題已知混合氣體完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量，從中可以計算出這兩種而組分將這些物質(zhì)的物質(zhì)的量，n(CO2)= 3.52g 44g/mol = 0.08mol、n(H2O)= 1.92g 十 18g/mol = 0.11mol;進而求出混合氣體中每含1摩C所含H的物質(zhì)的量，0.11mol X 2 -0.08mol = 11/4;氣體中乙烷和丙烷的同樣定義的化學量分別是，乙烷C2H6為3,丙烷C3H8為8/3;平均量應用于十字交叉法可得這兩組分氣體在混合氣體中所含C原子數(shù)之比。11/43 11/4C2H6每含1摩C所含H的物質(zhì)的量：311/4 8/3C3H8每含1摩C所含H的物質(zhì)的量：8/3混合氣體中乙烷所含 C原子數(shù)11/4-8/3=1'31/2 =混合氣體中丙烷所含的 C原子數(shù) 3-11/4即混合氣體中每含 4molC原子，其中1molC原子屬于C2H6 (乙烷物質(zhì)的量則為0.5mol