_______________,理由是________________________________________________________________________。
解析:(1)据题意,可设反应的方程式如下:
C3H8+xCO+(3-x)CO2+4H2O
变 1 L x L(3-x) L 4 L
通过碱石灰时气体减少的体积是碱石灰吸收了的CO2和H2O(g)的体积。若a=7,则(3-x) L+4 L=7 L,求得x=0,说明没有生成CO气体,生成产物只有CO2和H2O,且生成的CO2和H2O的体积之和是7 L。在此情况下,O2足量,C3H8不足。生成的7 L CO2和H2O全部被碱石灰吸收后,剩余的n L气体就只能是没有反应的O2了。(2)生成的CO2和H2O在上述条件下的体积之和为(3-x) L+4 L=7 L-x L≤7 L,此即碱石灰所能吸收气体的最大体积,故a的最大值为7。
答案:O2 7 因生成CO2和H2O的最大体积是7 L
11.燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.1 mol某烃后,测得生成的二氧化碳为8.96 L(标准状况),生成的水为9 g。据此求烃的分子式,并写出该烃可能有的结构简式。
解析:n(CO2)=8.96 L÷22.4 L·mol-1=0.4 mol,n(H2O)=9 g÷18 g·mol-1=0.5 mol。
设该烃分子式为CxHy ,其反应的方程式为:
CxHy+(x+y/4)O2→xCO2 + y/2H2O
1 mol x mol mol
0.1 mol 0.4 mol 0.5 mol
求得x=4,y=10,则该烃的分子式为C4H10。该烃有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2两种同分异构体。
答案:C4H10 CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
12.1体积某烃的蒸气完全燃烧生成的CO2比水蒸气少1体积(同温同压下测定)。0.1 mol该烃完全燃烧的产物被碱石灰吸收,碱石灰增重39 g。求该烃的分子式。
解析:碱石灰吸收的CO2和H2O的总质量是39 g。
设该烃的分子式为CxHy,据阿伏伽德罗定律有:
CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O
CxHy-Δn(CO2比水少的) -m(CO2和H2O)
定比:1 mol (y/2-x) mol (44x+9y)g
变化:1 mol 1 mol
变化:0.1 mol 39 g
求得x=6,y=14,则该烃的分子式为C6H14 。
答案:C6H14
拓展探究
13.烷烃分子可以看成由-CH3、-CH2-、和等结合而成。如果某烷烃分子中同时存在这4个基团,所含碳原子数最少,这种烷烃分子应含__________个碳原子,其结构可能为__________、__________、__________。