16. 饱和烃A和不饱和烃B在常温下均为气体,其中A含C原子数多于B。
(1)将A、B按一定比例混合。1L混合气完全燃烧后在同温、同压下得到3.6L CO2。试推断该混合气的可能组合及A、B混合时的体积比。将结果填入下表。
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A的分子式 |
B的分子式 |
VA∶VB |
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(2)1mol该混合气体恰好能使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,推断上述组合中符合该条件的A与B的分子式并填入下表
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A的分子式 |
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B的分子式 |
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分析:(1)本题是用计算推理方法确定混合烃的组成。1L碳原子数为n的烷烃或烯烃充分燃烧均得到nL CO2。由题意推断,该混合烃只能由碳原子数大于3.6的烷烃和碳原子数小于3.6的烯烃或炔烃组成。它们可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原子数及燃烧后生成CO2的体积可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原子数及燃烧后生成CO2的体积可确定A和B的体积比。例如:若A为C4H10,B为C2H4。设1升混合气中含C4H10为x L,含C2H4为(1-x)L,它们充分燃烧后分别得到4x升CO2和2(1-x)L CO2,根据1升混合气燃烧后得到3.6LCO2,可得4x+2(1-x)=3.6
也可用十字交叉来解:
其它组合可依此类推,于是得到:
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组合的编号 |
A的分子式 |
B的分子式 |
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① |
C4H10 |
C2H4 |
4∶1 |
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② |
C4H10 |
C2H2 |
4∶1 |
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③ |
C4H10 |
C3H6 |
3∶2 |
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④ |
C4H10 |
C3H4 |
3∶2 |
(2)1L混合气可使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,说明混合气中不饱和烃与溴的物质的量比为1∶2,符合这一条件的只有②、③的两种组合。
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A的分子式 |
C4H10 |
C4H10 |
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B的分子式 |
C2H2 |
C3H6 |
11. 现有氧化铜和碳粉的混合物共Amol,将它在隔绝空气条件下加热,反应完全后,冷却,得到残留固体。
(1)写出可能发生反应的化学方程式
(2)若氧化铜在混合物中的量的比值为
问:x为何值时,残留固体为何种物质?写出残留固体的物质的量与x值之间 的关系。将结果填入下表。
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残 留 固 体 |
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x值 |
分 子 式 |
物质的量 |
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分析:(1)首先写出有关的化学反应方程式,根据化学方程式中有关物质间的物质的量的关系,分析当CuO恰好完全反应时,x值是多少?
按①式反应,x值为时,反应物恰好反应;按②式反应,x值为时,反应物恰好完全反应。
(2)当时,CuO过量,按C的量计算。
剩余CuO的物质的量
(3)当不足量,按CuO的量计算,生成铜的量为Ax。
(4)当时,C过量,按②式中的CuO的量计算,生成铜为Ax,剩余C的物质的量为:
将所得结果的有关数值填入下表:
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x 值 |
残 留 固 体 |
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分 子 式 |
物 质 的 量 |
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Cu CuO |
2A(1-x) A(3x-2) |
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Cu |
Ax(或A) |
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Cu |
Ax |
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Cu |
Ax(或) |
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Cu C |
Ax A(1-2x) |