燃烧2mol某有机物,可以收集到标准状况下89.6L的CO$_2$和6mol的H$_2$O,试推断该有机物的分子式可能是( )
分析:
根据C原子、H原子守恒计算每摩尔有机物含有的C原子、H原子数目.据此判断.
解答:
解:燃烧2mol某有机物,可以收集到标准状况下89.6L的CO$_2$和6mol的H$_2$O,
89.6L的CO$_2$的物质的量为$\frac {89.6L}{22.4L/mol}$=4mol
所以1mol有机物含有的C原子的物质的量为$\frac {4mol}{2}$=2mol,
1mol有机物含有的H原子的物质的量为$\frac {6mol×2}{2}$=6mol,
即有机物分子中含有2个C原子、6个H原子.
故选BC.
点评:
本题考查有机物分子式的确定,难度较小,关键抓住C原子、H原子守恒计算.
某有机化合物3.1g完全燃烧生成4.4g CO$_2$和2.7gH$_2$O,无其它物质生成.下列说法正确的是( )
分析:
根据n=$\frac {m}{M}$计算4.4g CO$_2$和2.7g H$_2$O的物质的量,计算C、H元素的质量,根据质量守恒定律判断该化合物中是否含有氧元素,再根据原子守恒确定该化合物最简式,据此解答.
解答:
解:4.4g CO$_2$的物质的量=$\frac {4.4g}{44g/mol}$=0.1mol,n(C)=0.1mol,m(C)=0.1mol×12g/mol=1.2g,
2.7g H$_2$O的物质的量=$\frac {2.7g}{18g/mol}$=0.15mol,n(H)=0.3mol,m(H)=0.3mol×1g/mol=0.3g,
由于m(C)+m(H)=1.2g+0.3g=1.5g<3.1g,故该化合物中还含有氧元素,m(O)=3.1g-1.5g=1.6g,n(O)=$\frac {1.6g}{16g/mol}$=0.1mol,
则n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,即该有机物最简式为CH$_3$O,有机物中H原子数目一定为偶数,2个C原子最多需要6个H原子饱和,故该有机物的分子式为C$_2$H$_6$O$_2$,相对分子质量为62,其结构简式可能为HOCH$_2$CH$_2$OH、HOCH$_2$OCH$_3$等,
综上所述,选项中A正确,BCD错误,
故选A.
点评:
本题考查有机物组成的判断,侧重质量守恒定律的运用,比较基础,注意利用最简式不一定能确定有机物的组成,若最简式中H原子能饱和C原子,则最简式为其分子式.
已知某有机样品3.1g 完全燃烧,燃烧后的混合物通过过量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1g,经过滤得10g 沉淀.该有机物的分子式可能是( )
分析:
根据石灰水共增重7.1g,为燃烧生成的二氧化碳与水的质量,10g沉淀为碳酸钙的质量,根据元素守恒,计算C元素、H元素的质量,再根据质量守恒判断有机物中是否含有氧元素,最后确定有机物的最简式,结合选项判断.
解答:
解:CaCO$_3$的物质的量为$\frac {10g}{100g/mol}$=0.1mol,根据碳元素守恒可知,产生的二氧化碳为0.1mol,二氧化碳的质量为0.1mol×44g/mol=4.4g,其中碳元素质量为:0.1mol×12g/mol=1.2g,石灰水增重7.1g,所以有机物燃烧生成的水的质量为:7.1-4.4=2.7g,物质的量为$\frac {2.7g}{18g/mol}$=0.15mol;氢元素质量为:0.3mol×1g/mol=0.3g,有机样品共3.1g,所以O元素物质的质量=3.1g-1.2g-0.3g=1.6g,氧原子物质的量为:$\frac {1.6g}{16g/mol}$=0.1mol.
即3.1g有机物中n(C)=0.1mol,n(H)=0.15mol×2=0.3mol,n(O)=0.1mol,碳、氢、氧原子的物质的量之比为0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,即最简式为CH$_3$O,乙二醇分子式为C$_2$H$_6$O$_2$,符合题意.
故选:A.
点评:
本题考查有机物分子式的确定,难度中等,根据质量守恒确定有机物的是否含有氧元素是关键,考查学生的解决问题的能力.
某有机物在O$_2$中充分燃烧,生成等物质的量的H$_2$O水和CO$_2$,则其必须满足的条件是( )
分析:
本题中只知道生成的水和二氧化碳的物质的量比,所以可以据此可以求算出其中碳原子和氢原子的个数比,但是不能判断其中氧原子与碳原子及氢原子的个数比,然后结合质量守恒定律即可完成判断.
解答:
解:A、根据质量守恒定律可以判断在有机物中含有碳原子和氢原子,但是不能判断出该有机物中是否含有氧元素,所以也就无从求算其该有机物中碳氢氧三种原子的个数比,故A错误;
B、根据题意可以知道生成的水和二氧化碳的物质的量比为1:1,即生成的水和二氧化碳的分子个数相等,而一个水分子中含有2个氢原子,一个二氧化碳分子中含有一个碳原子,即该有机物中碳原子和氢原子的个数比为1:2,故B正确;
C、根据题意只能确定该有机物中碳原子和氢原子的个数比,不能判断出该有机物中是否含有氧元素,就不能确定有机物的分子式以及相对分子式量的大小,故C错误;
D、根据质量守恒定律可以判断在有机物中含有碳原子和氢原子,但是不能判断出该有机物中是否含有氧元素,故D错误.
故选:B.
点评:
本题较好的考查了学生的分析计算能力和对元素守恒以及质量守恒的运用,属于很典型的习题,但对氧元素的确定容易出错.
完全燃烧2mol某有机物,可以收集到标准状况下89.6L的CO$_2$和6mol的H$_2$O,同时消耗6molO$_2$,试推断该有机物的分子式是( )
分析:
先计算出二氧化碳的物质的量,再根据C、H原子守恒确定有机物分子中C、H原子数目,最后结合耗氧量确定有机物分子中O原子数目.
解答:
解:标况下89.6L二氧化碳的物质的量为:$\frac {89.6L}{22.4L/mol}$=4mol,
完全燃烧2mol某有机物,生成4molCO$_2$和6mol H$_2$O,同时消耗6mol O$_2$,
则有机物分子中C原子数目=$\frac {4mol}{2mol}$=2、H原子数目=$\frac {6mol×2}{2mol}$=6,
设有机物分子式为C$_2$H$_6$O_n,根据耗氧量,则:2mol×(2+$\frac {6}{4}$-$\frac {n}{2}$)=6,解得n=1,
故该有机物的分子式为C$_2$H$_6$O,
故选D.
点评:
本题考查有机物分子式确定,题目难度中等,注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用方法,注意利用通式理解烃及含氧衍生物的耗氧量.
某化合物6.4g在氧气中完全燃烧,只生成8.8g CO$_2$和7.2g H$_2$O.下列说法正确的是( )
分析:
化合物燃烧生成8.8gCO$_2$和7.2gH$_2$O,根据元素守恒则一定含有C、H元素,根据n=$\frac {m}{M}$计算二氧化碳、水的物质的量,进而计算有机物中C、H原子数目之比,根据m=nM计算C、H元素质量,根据质量守恒定律计算判断化合物中是否含有O元素,2个碳原子最多结合6个H原子,不存在化合物C$_2$H$_8$O$_2$.
解答:
解:A.化合物燃烧生成8.8gCO$_2$和7.2gH$_2$O,根据元素守恒则一定含有C、H元素,
8.8g二氧化碳的物质的量为$\frac {8.8g}{44g/mol}$=0.2mol,n(C)=n(CO$_2$)=0.2mol,m(C)=0.2mol×12g/mol=2.4g,
7.2g水的物质的量为$\frac {7.2g}{18g/mol}$=0.4mol,n(H)=2n(H$_2$O)=0.8mol,m(H)=0.8g,
由于m(C)+m(H)=2.4g+0.8g=3.2g<6.4g,所以该化合物中一定含有氧元素,故A错误;
B.2个碳原子最多结合6个H原子,不存在化合物C$_2$H$_8$O$_2$,故B错误;
C.由A中分析可知,该化合物为烃的含氧衍生物,故C错误;
D.由A分析可知,该化合物中N(C):N(H)=0.2mol:0.4mol=1:4,故D正确,
故选:D.
点评:
本题考查有机物分子式的确定,题目难度中等,侧重考查质量守恒定律的应用,注意根据质量守恒判断是否含有氧元素为解答关键,试题培养了学生的分析计算能力.
在20℃时,某气态烃与氧气混合装入密闭容器中,点燃爆炸后,又恢复到20℃.此时容器内气体的压强为反应前的一半,经NaOH溶液吸收后,容器内几乎真空.此烃的化学式可能是( )
分析:
气态碳氢化合物与氧气混合后装入密闭容器中,经充分反应后,生成二氧化碳和水,容器内气体分子是反应前的一半.再经足量的氢氧化钠溶液吸收后,容器内几乎成真空说明生成的二氧化碳的分子总数是碳氢化合物与氧气分子总数的一半,据此结合烃的燃烧通式列式计算.
解答:
解:在化学方程式中,气体前面的化学计量数为参加的气体分子个数.
设此碳氢化合物的化学式为C_xH_y,则:
4C_xH_y+(4x+y)O$_2$$\xrightarrow[{"type":"string","value":"点燃"}]{}$4xCO$_2$+2yH$_2$O(l)
根据题意可知:4+4x+y=2×4x,
由此可得:4x=4+y,即:x=1+$\frac {y}{4}$,
y一定为4倍数,
若y=4,则x=2,该物质为C$_2$H$_4$,
若y=8,则x=3,该物质为C$_3$H$_8$,
若y=12,则x=4,不存在该物质,
故选D.
点评:
本题考查了有机物分子式的计算,题目难度中等,明确烃的燃烧通式在确定有机物分子组成中的应用方法为解答关键,注意掌握讨论法在化学计算中的应用.
某有机物C_nH_xO_y完全燃烧时需O$_2$的物质的量是该有机物的n倍,且生成CO$_2$和H$_2$O的物质的量之比为1:1.则该有机物分子中的n、x、y的关系是( )
分析:
某有机物C_nH_xO_y完全燃烧生成CO$_2$和H$_2$O的物质的量之比为1:1,根据原子守恒可知C、H原子数目之比为1:2,则2n=x,再根据1mol有机物的耗氧量为(n+$\frac {x}{4}$-$\frac {y}{2}$)mol进行解答.
解答:
解:某有机物C_nH_xO_y完全燃烧生成CO$_2$和H$_2$O的物质的量之比为1:1,根据原子守恒可知C、H原子数目之比为1:2,则2n=x,根据1mol有机物的耗氧量为(n+$\frac {x}{4}$-$\frac {y}{2}$)mol,则(n+$\frac {x}{4}$-$\frac {y}{2}$)=n,n=x/2=y.
故选B.
点评:
本题考查有机物分子式确定,注意掌握燃烧法利用原子守恒确定有机物分子式,侧重考查学生分析计算能力,难度不大.
完全燃烧3.2g某有机物,生成8.8g 二氧化碳和7.2g 水,关于该有机物的说法正确的是( )
分析:
根据n=$\frac {m}{M}$计算出生成的二氧化碳和水的物质的量,再根据质量守恒确定该有机物分子中含有C、H的质量,从而确定是否含有氧元素;根据计算结果再计算出该有机物分子中含有各元素的质量之比.
解答:
解:8.8g二氧化碳的物质的量为:$\frac {8.8g}{44g/mol}$=0.2mol,该有机物分子中含有C的质量为:12g/mol×0.2mol=2.4g,
7.2g水的物质的量为:$\frac {7.2g}{18g/mol}$=0.4mol,该有机物分子中含有H的物质的量为0.8mol,质量为:1g/mol×0.8mol=0.8g,
该有机物中含有C、H的总质量为:2.4g+0.8g=3.2g,
所以该有机物分子中不含有O元素,故A正确、BD错误;
该有机物分子中含有的碳、H元素的质量之比为:2.4g:0.8g=3:1,故C错误;
故选A.
点评:
本题考查了有机物分子式确定的计算与判断,题目难度中等,根据质量守恒定律确定是否含有氧元素为解答关键,试题培养了学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力.