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1、求烃分子式的几种方法 山东高青一中 蔡清华 刘宗泰 1、直接法 例 ： 在标准状况下， 2.8L某气体的质量是3.5g。已知该气体是由碳和氢两种元素形成的化合物，且化合物中碳元素的质 量分数为85.7%。求该气体的分子式。 分析 ： = mv = 3.5g 2.8L， m =22.4Lmol = (3.5g2.8L) 22.4Lmol = 28gmol。所以1 mol 该气体中碳的物质的量为： 1 n(C) = = 2mol 1 mol该气体中氢的物质的量为： n(H) = = 4mol 亦即 1mol该气体中，含2molC 和 4molH ，所以该气体分子式为C 2H4 。 2、实验式法 例
2、 ： 已知某烃含碳85.7%，含氢14.3%，该烃对氮气的相对密度为2，求该烃的分子式。 分析 ： n(C)：n(H) = 85.712 ：14.31 = 1 ：2，即该烃的实验式为 CH 2、化学式为（ CH2）n 。又该烃的相对分子质 量：Mr = Mr(N2) 2 = 56 。所以 Mr(CH2) n = 56，n = 4, 故分子式为C4H8。 答案 ： 该烃的分子式为C4H8。 3、通式法 例 ： 某烃 7.2g 进行氯化反应完全转化为一氯代物时，放出的气体通入500mL 0.2molL的烧碱溶液中，恰好完全反应， 此烃不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色。试求该烃的分子式。 分析 ：
3、根据方程式：C xHy + Cl2 CxH(y-1)Cl + HCl HCl + NaOH = NaCl + H 2O 由关系式：CxHy Cl2 NaOH 0.1mol 0.5L0.2molL 所以：烃的相对分子质量Mr = m n = 7.2 0.1 = 72；另由题意可知该烃为烷烃，通式为C nH2n+2 ，即Mr（CnH2n+2）= 72， 解得n = 5, 分子式为C5H12 。 答案 ： 该烃的分子式为C5H12。 4、商余法 例 ： 石油裂化得到两种烃，实验测得其相对分子质量分别为114、112，试求它们的分子式。 分析 ： 商余法的应用要点：以一个CH2原子团的式量14 为余数
4、，去除已知的分子式量，得商和余数。若余数小于或等于 2，则商值不必变化，若余数大于2，则需把商值加到1 得“负余数” 。然后用商分别乘以 CH2式中C、H原子个数，并把余数 加在氢原子数中（余数应带有负号相加），这样得到烃的分子式。 本题中： 11414 = 8 2，11214 = 8 0；因为余数均小于、 等于 2，故分子式分别为： C：81 H ：82 + 2 = 18 C8H18 C：81 H ：82 + 0 = 16 C 8H16 答案 ： 略 5、差量法 例 ： 常温下某液态烃的蒸气10mL 与过量O285mL 充分混合，点燃后生成液态水，在相同条件下测得气体体积变为70mL ，求
5、烃的分子式。 分析 ： 根据方程式： CxHy（g）+ （x + y 4）O2 （g）XCO2(g) + y2 H2O(l) V气 1 1+ y4 10 mL 25 mL 解得y = 6 ，因其常温下是液体， H为6 的液态烃为C6H6。 -1 28gmol 1 mol85.7% -1 12 gmol -1 28gmol 1 mol14.3% -1 1 gmol 答案 ： 略 6、平均值法 例 ： 由两种气态烃组成的混合烃20 mL ，跟过量O 2完全燃烧。当燃烧产物通过浓硫酸后体积减少了30 mL ，然后通过碱石 灰体积又减少40 mL（同温、同压下） 。问：这种混合气的组成可能有几种？ 分
6、析 ： 因为V（混烃）：V（CO2） ：V（H2O ）= 1：2：1.5 所以 n ( 混烃) ：n（C）：n（H）= 1：2：3 故混烃平均组成为：C 2H3 平均相对分子质量为27。 根据平均组成C2H3分析，能满足平均组成的混烃只有两组，由C2H2和 C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。因碳原子数小于 2 的甲烷与C3烃（C3H8 C3H6 C3H4） 、C4烃（C4H10 C4H8 C4H6）的氢原子数大于3，不能满足混烃的平均组成。 C3H4 答案 ： 这种混合烃的组成有两组：（1）C2H2和 C2H6 （2）C2H2和C2H4 7、摩尔耗氧法 例 ： 以等体积混合的两种气态烃的
7、混合物1L，完全燃烧需同条件下的O23L，则这两种烃为（ ） 。 （A）CH4、C3H4 （B）CH4、C2H6 （C）C2H2、C2H6 （D）C2H2、 分析 ： 设 1mol混合烃完全燃烧需 nmol氧气，则混合烃中必含有摩尔耗氧量小于或等于n的烃。 1mol CH4、C2H2、C2H6、C3H4 完全燃烧需O2的物质的量分别为2 mol 、2.5 mol 、3.5 mol 、4 mol ，因为题目要求等体积混合，所以要符合题意，则必为 CH4与C3H4组合，C2H2与C2H6组合。故选 A、C。 8、讨论法 例 ： 25某气态烃与O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至25，此时容器
8、内压强为原来的一半，再经NaOH 溶液 处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式为（ ） （A）C 2H4（B）C2H2 （C）C3H6 （D）C3H8 分析 ： 设该烃的分子式为C xHy，则有： CxHy + （x + y4） O2xCO2 + y2 H2O(l) 燃烧 压强变化可知，烃和O 2的物质的量应为 CO2的 2 倍，即 1+ x + y 4 = 2x ，整理得不定方程： x = 1 + y4 讨论：当y = 4 x = 2； 当y = 6 x = 2.5(舍去) ；当 y =8 x = 3； 故（A） 、 （D）为答案的选项。 9、不等式法 例 ：某温度下，下列气体与O2的混合气体 7L完全燃烧后，将混合气体通过浓硫酸， 体积减少至 4L，则下列气体中不可能的是 （ ） （A）CH4（B）C2H4（C）C3H6（D）C4H6 分析 ： 设烃与剩余O 2的体积比或物质的量比为1：m ，由反应： CxHy + （x + y4） O2xCO2 + y2 H2O(l) 燃烧 得到比例式： (1 + x + y4 + m) ：(x + m) 7L ： 4L 即： 2 则： x + m 1 + x + y4 + m = 4 7 x 1 + x + y4 4 7 整理可得： 4+y 3x 将选项中碳原子数和氢原子数代入不等式讨论，不可能的是C 4H6 。 答案 ： （D）