Question

(8分)為了測定一種氣態烴A的化學式，取一定量的A置于一密閉容器中燃燒，定性實驗表明產物是CO₂、CO和水蒸氣。學生甲、乙設計了兩個方案，均認為根據自己的方案能求出A的最簡式，他們測得的在一定條件下的有關數據如下(圖中的箭頭表示氣流的方向，實驗前系統內的空氣已排盡)：
甲方案：燃燒產物濃硫酸增重2.52 g堿石灰增重1.30 g生成CO₂1.76 g
乙方案：燃燒產物堿石灰增重5.60 g固體減小0.64 g石灰水增重4 g。試回答：
(1)甲、乙兩方案中，你認為哪種方案能求出A的最簡式？
(2)請根據你選擇的方案，通過計算求出A的最簡式。
(3)若要確定A的分子式，是否需要測定其它數據？并說明原因。

Answer 1

(1)甲方案：因其能夠分別求得A的燃燒產生CO、CO₂和H₂O(g)各是多少，進一步可求出A的C和H的原子個數比，即得A的最簡式。
(2)H₂O  ―→    m(H)   ―→  n(H) 
2．52 g　　　　　0.28 g　　　　　0.28 mol
CO₂   ―→       m(C) ―→      n(C)
1.30 g＋1.76 g　 0.8345 g　　　
所以n(C):n(H)＝ mol:0.28 mol＝1:4
A的最簡式為CH₄。
(3) 不需要，因為最簡式中H的含量已經達到最大，所以CH₄即為A的分子式

考查有機物分子式及結構簡式的確定和判斷等。
（1）方案甲中濃硫酸增重的質量就是生成物水的質量，即水是。堿石灰增重的質量是CO₂的質量。剩余氣體燃燒又生成CO₂，所以CO₂的總的質量是3.06g，物質的量是。所以根據原子守恒可知烴分子中碳、氫原子的個數之比是0.07︰0.28＝1︰4，即最簡式為CH₄。由于1個碳原子最多結合4個氫原子，所以該化合物一定是甲烷。
（2）在方案乙中只能計算出CO的質量，而生成物水和CO₂的質量之和是5.60g，但無法計算每一種物質的質量，所以乙方案不能計算化合物的最簡式。