高一化學計算題解題方法詳解(2)
高一化學計算題解題方法詳解
高中化學的四大易錯的點的介紹
1.在室溫條件下，某氣態(tài)烴20mL與過量氧氣混合，完全燃燒后的產物通過濃硫酸，再恢復到室溫，氣體體積減少50mL,剩余氣體再通過氫氧化鈉溶液，體積又減少40mL.求此氣態(tài)烴的分子式。
常見錯解：通過濃硫酸時水蒸氣被吸收，通過氫氧化鈉溶液時二氧化碳氣體被吸收，所以，20mL該氣態(tài)烴燃燒生成的水蒸氣是50mL,生成的CO2是 40mL.由質量守恒關系可知1mol該氣態(tài)烴燃燒生成2.5mol水蒸氣和2molCO2，于是可得出該烴的化學式為C2H5，即C4H10.
錯誤原因：烴燃燒反應本身就可能使氣體總體積減少，通過濃硫酸后氣體體積減少50mL,并不能說明它全部是水蒸氣。
正確解法：設該烴的分子式為CxHy,則有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(減)
1 x+y/4 x 1+y/4
20 40 50
根據“對應項成比例”列出方程，然后可解得x=2，y=6
所以，該烴的分子式為C2H6.
2.燃燒0.1mol兩種氣態(tài)烴的混合物，生成3.36L(標準狀況)CO2和2.7gH2O,則混合物中兩種氣態(tài)烴的分子式是______。
常見錯解：n(CO2)= 3.36L÷22.4L/mol =0.15mol n(H2O)= 2.7g÷18g/mol=0.15mol
0.1mol烴燃燒生成0.15molCO2和0.15molH2O,混合烴的平均分子式為C1.5H3，即C3H6.所以，這兩種氣態(tài)烴的分子式可能是C3H4和C3H8，或者是C2H6和C4H6，或者是C2H4和C4H8.
錯誤原因：這里的平均分子式C1.5H3是根據反應物計算出來的，不能“放大”成C3H6.
正確解法：由于這兩種的平均分子式為C1.5H3，根據“中值法”原理，必有一種物質的碳原子個數小于1，那么它肯定是CH4;而CH4的氫原子個數大于3，則另一種物質的氫原子個數肯定小于3，那么它只能是C2H2.故這兩種烴分別是CH4和C2H2.
友情提示：照此方法分析，如果答案不只一組，還需要用十字交*法來判斷答案到底是哪一組。具體辦法是：分別用C原子個數和H原子個數來交*得到兩種烴的物質的量之比，如果這兩個比值相等，答案就成立，否則它就不是該試題的答案。
3.10mL某氣態(tài)烴在50mLO2里充分燃燒得到液態(tài)水和35mL混合氣體(氣體體積均在相同狀況下測定)，則該氣態(tài)烴可能是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C3H6 E.C4H6
常見錯解：設該烴的分子式為CxHy,則有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(減)
1 x+y/4 x 1+y/4
10 (10+50)-35=25
根據“對應項成比例”列出方程，然后可解得y=6
所以此題答案為B、D、E.
錯誤原因：上述計算過程中沒有考慮氧氣的量是否充足。
正確解法1：(前面的解題過程同錯解)
根據氧氣的量來找出x與y的關系。
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O
1 x+y/4
10 50
1：(x+y/4)=10：50
解得x+y/4=5，也就是說當x+y/4≤5時才能保證氧氣足量。然后分別將B、D、E三個選項代入，即可發(fā)現E項不符合題意，應該舍去。
正確解法2：(前面的解題過程同錯解)
直接將最后結果代入，看氧氣的量是不是足夠。如
C4H6 + 5.5O2 → 4CO2 + 3H2O
1 5.5
10 (55)
由計算可知，10mL C4H6充分燃燒需要55mLO2，而題目中提供的O2只有50mL,不足以讓C4H6充分燃燒，故此選項應該舍去。
所以此題答案為B、D.
[同型練習] 10mL某氣態(tài)烴在80mLO2里充分燃燒得到液態(tài)水和體積為65mL的混合氣體(氣體體積均在相同狀況下測定)，則該氣態(tài)烴不可能是( A )
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烯 D.丁炔
4.常溫常壓時，nL某氣態(tài)烴和氧氣的混合氣體完全燃燒后，通過濃硫酸，再恢復到原來的溫度和壓強時，氣體體積變?yōu)樵瓉淼囊话搿＜僭O燃燒后烴和氧氣都無剩余，則該烴可能是( )
A. C2H4 B.C3H8 C.C3H6 D.C4H6 E.C4H8
常見錯解1：類似于例題1，認為“通過濃硫酸后氣體體積變?yōu)樵瓉淼囊话?rdquo;就表示“生成的CO2的體積是n/2L”。
常見錯解2：設該烴的分子式為CxHy,則有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(減)
1 x+y/4 x 1+y/4
由于只知道氣態(tài)烴和氧氣混合氣體的體積為nL,不知道各自的體積，所以無法計算。
錯誤原因：沒有注意題設條件“燃燒后烴和氧氣都無剩余”，沒有理解“對應項成比例”列方程的本質含義。
正確解法：此題比其它試題多了一個條件“燃燒后烴和氧氣都無剩余”，所以，可以把二者的“體積和”作為一個整體來列方程。
設該烴的分子式為CxHy,則有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(減)
1 x+y/4 x 1+y/4
n n/2
列方程：(1+ x+y/4)：(n)=(1+y/4)：(n/2)
整理得x-y/4=1
討論：當y=4時，x=2，該烴為C2H4;
當y=8時，x=3，該烴為C3H8;
當y=12時，x=4，由于不存在這種物質(H原子個數比飽和烴的還多)，故舍去。
所以，此題答案為A、B.
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