Question

4．為測(cè)定一種氣態(tài)烴的化學(xué)式，取一定量的A置于密閉容器中燃燒，定性實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)物是CO₂，CO和水蒸氣．學(xué)生甲、乙設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案，均認(rèn)為根據(jù)自己的方案能求出A的最簡(jiǎn)式．他們測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)如下（圖中的箭頭表示氣體的流向，實(shí)驗(yàn)前系統(tǒng)內(nèi)的空氣已排除）：
甲方案

乙方案

試回答：
（1）請(qǐng)選出你認(rèn)為合理的實(shí)驗(yàn)方案甲．（填“甲”、“乙”或“甲、乙均可”）
（2）若要確定A的分子式，是否還需要測(cè)定其它數(shù)據(jù)？否．（填“是”、或“否”），如果需要，該測(cè)定哪些數(shù)據(jù)？最簡(jiǎn)式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．（上空若填“否”，此空不填），如果不需要，請(qǐng)說(shuō)明理由-．

Answer 1

分析 （1）甲中濃硫酸吸收的是水、堿石灰吸收的是二氧化碳，最終CO燃燒生成二氧化碳，可以根據(jù)二者計(jì)算H、C原子個(gè)數(shù)比；乙中堿石灰吸收水和二氧化碳，CO還原CuO得到二氧化碳，但不能根據(jù)堿石灰增加的質(zhì)量計(jì)算出C、H原子個(gè)數(shù)比；
（2）濃硫酸吸收水的物質(zhì)的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，堿石灰吸收二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，CO燃燒生成二氧化碳物質(zhì)的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，則二氧化碳分子個(gè)數(shù)和水中H原子個(gè)數(shù)之比為0.07mol：0.028mol=1：4，根據(jù)C、H原子個(gè)數(shù)比及狀態(tài)判斷物質(zhì)；C、H原子個(gè)數(shù)被1：4，每個(gè)C原子最多形成4個(gè)C-H鍵．

解答 解：（1）甲中濃硫酸吸收的是水、堿石灰吸收的是二氧化碳，最終CO燃燒生成二氧化碳，可以根據(jù)水的物質(zhì)的量、二氧化碳的物質(zhì)的量計(jì)算H、C原子個(gè)數(shù)比，從而確定該物質(zhì)化學(xué)式；
乙中堿石灰吸收水和二氧化碳，剩余的CO還原CuO得到二氧化碳，但不能根據(jù)堿石灰增加的質(zhì)量計(jì)算出C、H原子個(gè)數(shù)比，所以乙不能確定該物質(zhì)的最簡(jiǎn)式；
則甲可以求出A的最簡(jiǎn)式、乙不能求出A的最簡(jiǎn)式，
故答案為：甲；      
（2）濃硫酸吸收水的物質(zhì)的量=$\frac{2.52g}{18g/mol}$=0.14mol，堿石灰吸收二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{1.32g}{44g/mol}$=0.03mol，
CO燃燒生成二氧化碳物質(zhì)的量=$\frac{1.76g}{44g/mol}$=0.04mol，
則二氧化碳分子個(gè)數(shù)和水中H原子個(gè)數(shù)之比為0.07mol：0.28mol=1：4，其最簡(jiǎn)式為CH₄，C、H原子個(gè)數(shù)被1：4，每個(gè)C原子最多形成4個(gè)C-H鍵，最簡(jiǎn)式中，H的含量已經(jīng)達(dá)到最大值，所以不用測(cè)定其它數(shù)據(jù)，故答案為：否； 因?yàn)樽詈?jiǎn)式中，H的含量已經(jīng)達(dá)到最大值
故答案為：否；最簡(jiǎn)式CH₄，C：H=1：4只有甲烷．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的確定，題目難度中等，明確濃硫酸、堿石灰的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道有機(jī)物中C原子成鍵特點(diǎn)．