Question

8．人造汽油中的一種烴0.1mol與22.4升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣（過量）混合點燃，完全燃燒后，通過足量的Na₂O₂固體，固體增重15g，從Na₂O₂中逸出的全部氣體為16.8升（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求該烴的分子式．

Answer 1

分析 0.1mol烴與22.4升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂（過量）混合，完全燃燒后為CO₂、H₂O、O₂（剩余）混合氣體，混合氣體通過足量的Na₂O₂固體，發(fā)生反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂增重相當(dāng)于與CO₂等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量，發(fā)生反應(yīng)2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，Na₂O₂增重相當(dāng)于烴中H元素質(zhì)量，從Na₂O₂中溢出的全部氣體為16.8L（標(biāo)況）為氧氣，水中的氧元素完全轉(zhuǎn)移到氧氣中，反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂導(dǎo)致整個過程中氧氣的物質(zhì)的量減小，根據(jù)氧氣物質(zhì)的量減少可以計算CO₂的物質(zhì)的量，再結(jié)合過氧化鈉質(zhì)量增重計算H元素的質(zhì)量，根據(jù)原子守恒進(jìn)而確定化學(xué)式．

解答 解：0.1mol烴與22.4升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂（過量）混合，完全燃燒后為CO₂、H₂O、O₂（剩余）混合氣體，混合氣體通過足量的Na₂O₂固體，發(fā)生反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂增重相當(dāng)于與CO₂等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量，發(fā)生反應(yīng)2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，Na₂O₂增重相當(dāng)于烴中H元素質(zhì)量，從Na₂O₂中溢出的全部氣體為16.8L（標(biāo)況）為氧氣，水中的氧元素完全轉(zhuǎn)移到氧氣中，反應(yīng)2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂導(dǎo)致整個過程中氧氣的物質(zhì)的量減小，
從Na₂O₂中溢出的全部氣體為16.8L（標(biāo)況）為氧氣，其物質(zhì)的量=$\frac{16.8L}{22.4L/mol}$=0.75mol，故整個過程中氧氣物質(zhì)的量減少1mol-0.75mol=0.25mol，則：
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ 氧氣物質(zhì)的量減少
2                                                    1
0.5mol                                      0.25mol
故烴中氫元素的質(zhì)量=15g-0.5mol×28g/mol=1g，則氫原子物質(zhì)的量=$\frac{1g}{1g/mol}$=1mol，
則該烴中C原子數(shù)目=$\frac{0.5mol}{0.1mol}$=5、H原子數(shù)目=$\frac{1mol}{0.1mol}$=10，故該烴的分子式為：C₅H₁₀，
答：該烴的分子式為C₅H₁₀．

點評 本題考查有機(jī)物分子式的確定，關(guān)鍵是根據(jù)整個過程中氧氣的物質(zhì)的量變化計算二氧化碳，注意理解差量法的應(yīng)用，難度較大，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計算能力．