Question

为了测定一种气态烃A的化学式,取一定量的A置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO₂、CO 和水蒸气,学生甲、乙设计了两个方案,均认为根据自己的方案能求出A的实验式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流方向,实验前系统内的空气已排尽):

甲：燃烧产物增重2.52 g增重1.32 g生成CO₂1.76 g

乙：燃烧产物增重5.6 g减重0.64 g增重4.0 g

试回答:

(1)你认为能够求出A的实验式的方案是__________(填“甲”或“乙”),理由是_______________________________________________________________。

(2)根据你选择的方案,通过计算确定A的实验式为_____________________。

(3)若要确定A的化学式_____________(填“需要”或“不需要”)测定其他数据,其原因是______________________________________________________。

Answer 1

(1)甲方案先将产物通过浓硫酸,其增重为H₂O的质量,再通过碱石灰,其增重为CO₂的质量,而点燃则将CO转化为1.76 g CO₂，由此可求得A中的碳、氢原子个数比,从而确定出A的实验式；乙方案先将产物通过碱石灰,增重的是燃烧产物中CO₂和H₂O的质量之和,而无法求出CO₂和H₂O的质量各为多少,无法确定出A的实验式。

(2)浓硫酸增重2.52 g为H₂O的质量,从而可求得气态烃A中，n(H)=2.52 g ÷18 g·mol^-1×2=0.28 mol。根据碳元素守恒，若有机物完全燃烧产生的CO₂为

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,

故有机物实验式为CH₄。

(3)A的实验式中,氢原子数已达饱和,此式就是A的化学式,确定A的化学式不需要其他条件。

答案：(1)甲  甲方案先将产物通过浓硫酸,其增重为H₂O的质量,再通过碱石灰,其增重为CO₂的质量,而点燃则将CO转化为1.76 g CO₂，由此可求得A中的碳、氢原子个数比,从而确定出A的实验式；乙方案先将产物通过碱石灰,增重的是燃烧产物中CO₂和H₂O的质量之和,而无法求出CO₂和H₂O的质量各为多少,无法确定出A的实验式

(2) CH₄

(3)不需要  A的实验式中,氢原子数已达饱和,此式就是A的化学式,不再需要其他条件