题目内容

为测定一种气态烃A的化学式,取标准状况下一定体积的A置于密闭容器中,再通入一定体积的O2 ,用电火花引燃,定性实验表明产物是CO2、CO、水蒸气。相关方案及有关数据如下(图中的箭头表示气体的流向,实验前系统内的空气已排除)。

试回答:
(1)通过计算求出A的实验式(最简式)。
(2)根据所学知识,你认为气态烃A只能是哪种物质?你的根据是什么?
(1)CH3  (3分)  (2)乙烷  (3分)

试题分析:(1)烃A的三种燃烧产物的物质的量分别为:
n(H2O)=16.2g÷18g·mol-1=0.9mol
n(CO2)=17.6g÷44g·mol-1=0.4mol
n(CO)=8.8g÷44g·mol-1=0.2mol
故所取A中含C原子的物质的量为:n(C)=0.4mol+0.2mol=0.6mol
含氢原子的物质的量为:n(H)=0.9mol×2=1.8mol
C、H 原子个数比为:N(C):N(H)=0.6:1.8=1:3
所以烃A的实验式为CH3
(2)根据实验式可假设烃A的分子式为CnH3n
n=1时,烃A的分子式为CH3,按价键理论,这种烃不存在
n=2时,烃A的分子式为C2H6 ,为乙烷,此时分子中氢原子数已达到饱和,所以烃A只能是乙烷
点评:该题属于中等难度试题的考查,在注重对基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理和规范答题能力。该题的关键是利用好原子守恒,并能结合数学中上的讨论法灵活运用即可。
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