化学考试前必看:有机燃烧计算中的4大易错点

2012-5-30 15:58:00作者:佚名来源:网络查看评论0条)字号:

  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)

  1x+y/4x1+y/4

  204050

  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=0.15moln(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.CH4B.C2H6C.C3H8D.C3H6E.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)

  1x+y/4x1+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

  1x+y/4

  1050

  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

  15.5

  10(55)

  由计算可知,10mLC4H6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.C2H4B.C3H8C.C3H6D.C4H6E.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)

  1x+y/4x1+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)

  1x+y/4x1+y/4

  nn/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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