Question

已知甲烷和氧氣的混合氣體，在有足量過氧化鈉存在的密閉容器中，點(diǎn)燃充分反應(yīng)，總化學(xué)方程式：2CH₄＋O₂＋6Na₂O₂＝2Na₂CO₃+8NaOH。某烴C_xH_y與O₂的混合氣體在上述條件下反應(yīng)，若該烴與O₂的物質(zhì)的量之比分別為3∶3和2∶4時(shí)，充分反應(yīng)后剩余的氣體的物質(zhì)的量相同。計(jì)算推斷該烴可能的化學(xué)式。

Answer 1

C₃H₄，C₃H₆或C₃H₈。

錯(cuò)解分析：方法①：按題干提示信息，物質(zhì)的量之比未用最簡整數(shù)比，暗含烴和O₂總物質(zhì)的量一定。設(shè)該烴組成為C_xH_y，按CH₄和O₂的混合氣體與Na₂O₂反應(yīng)，寫出C_xH_y和O₂的混合氣體與足量Na₂O₂點(diǎn)燃后反應(yīng)的總方程式為：

C_xH_y+O₂＋Na₂O₂xNa₂CO₃+yNaOH

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時(shí)，烴過量，＝3－

時(shí)，O₂過量，＝4－x

3－= 4－x  解得：x₁=－2(舍去)  x₂=3

∴烴可為C₃H₄，C₃H₆或C₃H₈

方法②：將烴獨(dú)立出C、H元素分別考慮。對氫元素：4H～O₂～2H₂O～Na₂O₂～O₂，可見氫燃燒成水的耗氧量與生成的水與Na₂O₂反應(yīng)生成的氧氣量相等，所以不必考慮在內(nèi)。只需考慮碳元素，有總方程式

C＋O₂＋Na₂O₂=Na₂CO₃

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設(shè)每摩烴中含x個(gè)碳原子，時(shí)，烴過量，則：＝3－

時(shí)，O₂過量，則：＝4－x

3－= 4－x  解得：x₁=－2(舍去)  x₂=3

∴烴可為C₃H₄  C₃H₆  C₃H₈

看似方法①②后半部分計(jì)算相同，但方法②不需①的繁雜方程式配平，從微觀原子直接考慮問題，更抓本質(zhì)、更簡單些。抓微觀本質(zhì)，這是解化學(xué)題的重要思路。