Question

為了測定一種氣態(tài)烴A的化學式,取一定量的A置于一密閉容器中燃燒,定性實驗表明產(chǎn)物是CO₂、CO 和水蒸氣,學生甲、乙設(shè)計了兩個方案,均認為根據(jù)自己的方案能求出A的實驗式。他們測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(箭頭表示氣流方向,實驗前系統(tǒng)內(nèi)的空氣已排盡):

甲：燃燒產(chǎn)物增重2.52 g增重1.32 g生成CO₂1.76 g

乙：燃燒產(chǎn)物增重5.6 g減重0.64 g增重4.0 g

試回答:

(1)你認為能夠求出A的實驗式的方案是__________(填“甲”或“乙”),理由是_______________________________________________________________。

(2)根據(jù)你選擇的方案,通過計算確定A的實驗式為_____________________。

(3)若要確定A的化學式_____________(填“需要”或“不需要”)測定其他數(shù)據(jù),其原因是______________________________________________________。

Answer 1

(1)甲方案先將產(chǎn)物通過濃硫酸,其增重為H₂O的質(zhì)量,再通過堿石灰,其增重為CO₂的質(zhì)量,而點燃則將CO轉(zhuǎn)化為1.76 g CO₂，由此可求得A中的碳、氫原子個數(shù)比,從而確定出A的實驗式；乙方案先將產(chǎn)物通過堿石灰,增重的是燃燒產(chǎn)物中CO₂和H₂O的質(zhì)量之和,而無法求出CO₂和H₂O的質(zhì)量各為多少,無法確定出A的實驗式。

(2)濃硫酸增重2.52 g為H₂O的質(zhì)量,從而可求得氣態(tài)烴A中，n(H)=2.52 g ÷18 g·mol^-1×2=0.28 mol。根據(jù)碳元素守恒，若有機物完全燃燒產(chǎn)生的CO₂為

1.32 g+1.76 g=3.08 g

n(C)=3.08 g÷44 g·mol^-1=0.07 mol

n(C)∶n(H)=0.07 mol∶0.28 mol =1∶4,

故有機物實驗式為CH₄。

(3)A的實驗式中,氫原子數(shù)已達飽和,此式就是A的化學式,確定A的化學式不需要其他條件。

答案：(1)甲  甲方案先將產(chǎn)物通過濃硫酸,其增重為H₂O的質(zhì)量,再通過堿石灰,其增重為CO₂的質(zhì)量,而點燃則將CO轉(zhuǎn)化為1.76 g CO₂，由此可求得A中的碳、氫原子個數(shù)比,從而確定出A的實驗式；乙方案先將產(chǎn)物通過堿石灰,增重的是燃燒產(chǎn)物中CO₂和H₂O的質(zhì)量之和,而無法求出CO₂和H₂O的質(zhì)量各為多少,無法確定出A的實驗式

(2) CH₄

(3)不需要  A的實驗式中,氫原子數(shù)已達飽和,此式就是A的化學式,不再需要其他條件