烃分子式确定的几种方法

1、烃分子式确定的几种方法一、相关知识：烃的通式：CxHy若1mol某烃分子中含xmolC、ymolH，则该烃的分子式为：CxHy。烷烃通式：CnH2n+2烯烃通式：CnH2n炔烃通式：CnH 2n-2最简式：表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。如乙烷最简式为CH3,分子式C2H6(CH 3)2、乙烯最简式为 CH2，分子式C2H4(CH2)2、乙炔最简式为 CH，分子式C2H2(CH) 2。化合物A的相对分子质量Mr(A)与其最简式量Mr(最 简式)为倍数关系。二、烃分子式确定的几种常用方法：1.直接法0.1L某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1LCO2和0.2L水蒸气

2、，该烃的分子式是：A. CH4B. C2H4C. C2H2D. C3H6解析：在同温、同压条件下，气体的体积比等于其物质的量比，故该烃分子中含碳、氢比为：n(CxHy): n(C): n(H) =0.1:0.1:0.2 x2 =1:1: 4,1mol 该烃中含 C、H 分别为 1mol、4mol，即 CH4。答案：A。2最简式法常温下某气态烃 A的密度为相同条件下氢气密度的15倍，该烃中C的质量分数为80% ,则该烃的最简式为 ，分子式为。解析：相同条件下不同气体的密度与摩尔质量M (相对分子质量 Mr)成正比，Mr(A) _ P(A)5Mr(H2) P(H2)Mr(A) =15Mr(H 2)

3、 =15x2=30该烃中C质量分数为80%，则H的质量分数为20%。 求化合物的最简式即求该化合物分子中各元素原子的数目(80% 20%N(C) : N(H) 80-:- =1:312 1设该烃A的一个分子中含n个CH3,则：N)之比。该烃的最简式是 CH3。n= Mr(A)=竺=2Mr(CH3)15该烃的分子式为 C2H6。答案：CH 3、C2H 6°3.通式法某烃7.2g进行氯代反应完全转化为一氯化物时，放出的气体通入500mL0.2mol/L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。解析：根据方程式：CxHy+Cl 2 CxH(y-1)

4、CI+HCIHCl+NaOH = NaCI+H 2O 得关系式：Cl2NaOHCxHy1mol1mol0.5 X 0.2mol/Ln= O.lmol该烃的摩尔质量 M =也=7.2g =72g/moln 0.1mol另由该烃与氯气发生取代反应可知该烃为烷烃，通式为CnH2n+2 ,7贝y： 14n+2 = 72 n=5 故分子式为 C5H12答案:4.差量法常温下某气态烷烃10mL与过量O285mL充分混合， 测得气体体积变为 70mL,求烃的分子式。解析：根据方程式C5H12。点燃后生成液态水， 在相同条件下CxHy(g) +(X+ )O2 一燃烧 TxCO2(g) +4y H2O(l)A

5、V21-410mL25mL解得：y=6烷烃通式为 CnH2n+2, 2n+ 2 = 6, n=2,该烃分子式为 C2H6。答案：C2H6。5.平均值法由两种气态烃组成的混合烃20mL ,跟过量 02完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了 30mL ,然后通过碱石灰又减少40mL。这种混合气的组成可能有几种？解析：因为 V (混 烃)：V ( CO2): V ( H2O )= 1 : 2 : 1.5,所以：V (混 烃)：V ( C )：V ( H )= 1: 2: 3,平均组成为 C2H3, Mr = 27。根据平均组成 C2H3分析，能满足平均组成的混烃只有两组，即

6、和C2H4组成的混烃。6.讨论法25 C某气态烃与 为原来的一半，再经A. C2H4B. C2H2C. C3H6解析：25 C时生成的水为液态；生成物经明反应后容器中无气体剩余，答案：C2H2 和 C2H6 或 C2H2 和 C2H4C2H2 和 C2H6 或 C2H225C，此时容器内压强O2混合充入密闭容器中，点燃爆炸后又恢复至NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为：B. C2H2C. C3H6D. C3H8NaOH溶液处理，容器内几乎成为真空，说该气态烃与O2恰好完全反应。设该烃的分子式为 CxHy ,则有:y点燃yCxHy + (x + 4 )O2* xCO2 + 2

7、 H2O压强变化可知，烃和 O2的物质的量应为 CO2的2倍(25C时生成的水为液态)，即: 1+ (X + y)=2x，整理得：x= 1 + 4讨论：当 y = 4, x= 2;当 y= 6, x = 2.5 (不合，舍)；当 y = 8, x = 3，答案：A、D。 练习：1某烃0.1mol，在氧气中完全燃烧，生成13.2g CO2、7.2gH2O，则该烃的分子式为解析：O烃完全燃烧产物为 C02、H2O, C02中的C> H2O中的H全部来自于烃。13.2g CO2物质的量为44g池f3"。1，了鉀2。物质的量为18ifm站0.4mol，则o'e。1该C: 0.3

8、mol，含 H : 0.4mol X 2= 0.8mol (CO2 C、出0 2H),所以 1mol 该烃烃中分子含分子中含 C3mol、含H8mol。答案：C3H8。2已知某烃A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。解析：n(C) : n(H) = 85.7% ： 14-3% .： 2，即最简式为 CH2、化学式为(CH2)12 =4，故分子10L （相同该烃的相对分子质量：Mr(A) = Mr(N2)X 2 = 28X 2 = 56,式为C4H8。3. 125C时，1L某气态烃在9L氧气中充分燃烧反应后的混合气体体积仍为 条件下)，则该烃可能是：D.C

9、6H6A. CH4B. C2H4C. C2H2解析：任意烃与一定量氧气充分燃烧的化学方程式：y点燃yCxHy+ (x + 4 )O2? xCO2 + 2 H2O当温度高于100C时，生成的水为气体。若烃为气态烃，反应前后气体的体积不变，即 反应消耗的烃和 O2与生成的二氧化碳和气态水的体积相等。-1 +(X + 4) = x + 2就是说气态烃充分燃烧时，当烃分子中氢原子数等于应前后气体的体积不变(生成物中水为气态)4一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共12.5倍，该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时，的可能是A.乙烯和乙烷B.乙烷和丙烯解析：混合气体的平均摩尔质量为lOg25g/mol =山4尬

10、也;又烯烃中最简单的乙烯的摩尔质量是28g/mol，故烷烃的摩尔质量一定小于25g/mol，只能是甲烷。当混合气通过溴水时，由于只有烯烃和溴水反应，因此增重 的8.4g为烯烃质量，则甲烷质量为10g 8.4g = 1.6g,甲烷的物质的量为 0.1mol，则烯烃上4二涮tWl，根据烯烃通式 CnH2n,即0-311101'4时(与碳原子数多少无关)，反。答案：A、B。10g，混合气密度是相同状况下试剂瓶总质量增加了H2密度的8.4g,组成该混合气体的物质的量为 0.3mol，烯烃的摩尔质量为C.甲烷和乙烯12.5 >2g/mol = 25 g/mol ,D.丙稀和丙烷 则混合气的

11、物质的量为14n = 28,可求出n = 2，即烯烃为乙烯。答案：5室温下，一气态烃与过量氧气混合完全燃烧，恢复到室温，使燃烧产物通过浓硫酸，体积比反应前减少 50mL,再通过NaOH溶液，体积又减少了 40mL ,原烃的分子式是A. CH4B. C2H4C. C2H6D.C3H8解析：烃在过量氧气中完全燃烧产物为CO2、H2O及剩余通过NaOH溶液后气体体积减少 40mL为生成CO?体积。y点燃y+ (x + 4 )O2» xCO2 + 2 H2O (g)02，由于是恢复到室温，则CxHyx +41+ 4列式计算得：y= 5x 4 x= 1 y = 1 x = 20.04当：y =

12、 6 x > 3 y > 110.05只有符合。(为什么？)答案:c。6. A、B两种烃通常状况下均为气态，它们在同状况下的密度之比为1 : 3.5。若A完全燃烧，生成CO2和H2O的物质的量之比为 1 : 2，试通过计算求出 A、B的分子式。解析：烃A完全燃烧，C7CO2H7H2O 产物中nCO : n出。=1 : 2,即A中nc : nH = 1 : 4,只有CH4能满足该条件，故 A为甲烷，摩尔质量为16g/mol; 相同状况下，不同气体密度与摩尔质量成正比：Ma： Mb = 1 : 3.5,Mb= 3.5MA = 3.5X 16g/mol = 56g/mol。设烃 B 分子

13、式为 CxHy，则：12x + y = 56 y= 56- 12x 只有当 x = 4 y= 8 时合理。答案： A : CH4； B : C4H87.使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后，可得CO2 3.52 g, H2O 1.92 g ,则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为A.1 : 2B.1 : 1C.2 : 3D.3 : 4解析：该题已知混合气体完全燃烧后生成CO2和H2O的质量，从中可以计算出这两种而组分将这些物质的物质的量，n(CO2)= 3.52g 44g/mol = 0.08mol、n(H2O)= 1.92g 十 18g/mol = 0.11mol;进而求出混合气体中每含1摩C所含H的物质的量，0.11mol X 2 -0.08mol = 11/4;气体中乙烷和丙烷的同样定义的化学量分别是，乙烷C2H6为3,丙烷C3H8为8/3;平均量应用于十字交叉法可得这两组分气体在混合气体中所含C原子数之比。11/43 11/4C2H6每含1摩C所含H的物质的量：311/4 8/3C3H8每含1摩C所含H的物质的量：8/3混合气体中乙烷所含 C原子数11/4-8/3=1'31/2 =混合气体中丙烷所含的 C原子数 3-11/4即混合气体中每含 4molC原子，其中1molC原子属于C2H6 (乙烷物质的量则为0.5mol