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        巧解有機(jī)化學(xué)計(jì)算題

        2015-02-09 03:06:20楊思義
        讀寫算·教研版 2014年24期
        關(guān)鍵詞:寫作能力高中

        楊思義

        摘 要:讀寫任務(wù)型寫作是近年來高考出現(xiàn)的新題型,主要考查篇章概括和語言表達(dá)能力,是典型的讀與寫的結(jié)合。本文對如何有效提升高中生在高考中的讀寫任務(wù)型寫作能力提出了實(shí)踐性對策。

        關(guān)鍵詞:高中;讀寫任務(wù)型寫作;寫作能力

        中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)24-318-02

        有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)是中學(xué)化學(xué)的一個(gè)重要選修模塊,它涉及到我們?nèi)粘I钪械姆椒矫婷妫c社會發(fā)展以及人們生活質(zhì)量的提高有著密切的關(guān)系,于是學(xué)好有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)就顯得非常重要,經(jīng)過多年的教學(xué),我歸納出如下幾種巧解有機(jī)化學(xué)計(jì)算題的方法:

        一、平均值法

        常見的給出平均值的量有相對原子質(zhì)量、式量、密度、溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)熱等。所謂平均值法就是已知混合物某個(gè)量的一個(gè)平均值,要用到平均值確定物質(zhì)的組成、名稱或種類。該方法的原理是:若兩個(gè)未知量的平均值為a,則必有一個(gè)量大于a,另一個(gè)量小于a,或兩個(gè)量均等于a。

        例1. 某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成。2.24L該混合氣體在空氣中燃燒后,得到3.584L CO2(氣體已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6克水,關(guān)于該混合氣體的組成,下列說法中合理的是:

        A一定是甲烷和乙烯的混合物

        B一定含甲烷,不含乙烯

        C一定含有乙烯,不含甲烷

        D一定是甲烷和乙烯的混合物

        解析:n(氣)=0.1mol n(CO2)=0.16mol n(H2O)=0.2mol ,故混合氣體的平均分子式為C1.6H4 ,據(jù)C原子個(gè)數(shù)知,一定存在CH4;據(jù)H原子個(gè)數(shù)知,另一個(gè)分子H原子個(gè)數(shù)為4個(gè),故一定無C2H6。

        答案:B

        練習(xí)、2L乙烷和乙烯的混合氣體,通過足量的溴水后,體積變?yōu)?L,則原混合氣體的密度是相同狀況下氫氣密度的

        A 15倍 B 14.5倍 C 14倍 D 15倍

        二、十字交叉法

        已知兩種物質(zhì)混合,且有一個(gè)平均值,求兩物質(zhì)的比例或一種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù),均可用十字交叉法求解。這種解法的關(guān)鍵是通過十字交叉得到的差值的比值的含義如何確定。

        例2.一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴,它們分子里的碳原子數(shù)相同。將1.0體積的著用混合氣體在氧氣中充分燃燒,生成2.0體積的CO2和2.4體積的水蒸氣(氣體體積均在同溫同壓夏測定),則混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為:

        A 3:1 B 1:3 C 2:3 D 3:2

        解析:根據(jù)阿伏伽德羅定律,相同狀況下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,可知1.0mol混合烴充分燃燒后生成2.0molCO2和2.4molH2O,則混合氣烴的平均分子組成為C2H4.8。又知烷烴和烯烴分子里的碳原子數(shù)相同,可以判斷它們分別是C2H6和C2H4。無論C2H6和C2H4以怎樣的體積比混合,它們的平均碳原子個(gè)數(shù)都是2.因此符合題意的烷烴和烯烴的體積比,將由它們分子里所含的氫原子個(gè)數(shù)決定??捎檬纸徊娣ㄇ蠼猓?/p>

        C2H6 6 ↘ ↗0.8

        4.8

        C2H4 4 ↗ ↘1.2

        答案:C

        練習(xí)、乙烷和乙烯的混合氣體1.5L完全燃燒需相同狀況下的O25L,求乙烷和乙烯的體積比。

        三、比例法

        利用相同狀況下燃燒產(chǎn)物CO2和H2O的體積比可確定碳、氫原子最簡整數(shù)比;利用相同狀況下有機(jī)物蒸汽、CO2和H2O的體積比可確定一個(gè)分子中含碳、氫、氧原子的個(gè)數(shù)。若有機(jī)物為烴,利用前者可確定最簡式,利用后者可確定分子式。

        例3.某烴完全燃燒時(shí),消耗的氧氣與生成的CO2的體積比為4:3,該烴能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能使溴水褪色,該烴可能的分子式為

        A C3H4 B C7H8 C C9H12 D C8H10

        解析:烴燃燒產(chǎn)物為CO2和H2O,有質(zhì)量守恒定律知二者所含的氧原子之和應(yīng)與消耗的氧氣相等。若消耗4molO2,則生成3molCO2,生成的水中含氧原子:8mol-6mol=2mol即生成2molH2O,故N(C):N(H)= n(CO2):n(H2O)=3:4。因不知烴的式量,由此只能寫出最簡式C3H4,則A和C符合該最簡式,又由題意知排除A。

        答案:C

        練習(xí)1、某有機(jī)物在氧氣中充分燃燒,生成等物質(zhì)的量的水和二氧化碳,則該有機(jī)物必須滿足的條件是

        A 分子中C、H、O的原子個(gè)數(shù)比為1:2:3

        B 分子中C、H的原子個(gè)數(shù)比為1:2

        C 該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量為28

        D 該分子中肯定不含氧原子

        練習(xí)2、取有機(jī)物A3.0g,完全燃燒后生成3.6g水和標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36L CO2,已知該有機(jī)物的蒸汽對氫氣的相對密度為30,求該有機(jī)物的分子式。

        四、差量法

        解題時(shí)根據(jù)化學(xué)方程式求出一個(gè)差量,由題目已知條件求出另一個(gè)差量,然后根據(jù)題意列出比例式求解,解完后應(yīng)將答案代入檢驗(yàn)。

        例4.常溫常壓下,20ml某氣態(tài)烴與同溫同壓下的過量氧氣70ml混合,點(diǎn)燃爆炸后,恢復(fù)到原來狀況,其體積為50ml,求此烴可能有的分子式。

        解析:此題已知反應(yīng)前后氣體體積,可用差量法求解。因題目未告訴烴的種類,故求出答案后,要用烴的各種通式討論并檢驗(yàn)。

        設(shè)烴的分子式為CxHy,則

        討論:分子中氫原子數(shù)為4的氣態(tài)烷烴是CH4,氣態(tài)烯烴是C2H4,氣態(tài)炔烴是C3H4。

        經(jīng)檢驗(yàn)知C3H420ml完全燃燒需O2的體積大于70ml,與題意不符,應(yīng)舍去。故此烴可能有的分子式是CH4或C2H4。

        練習(xí)、25°C和101kpa時(shí),乙烷、乙炔和丙烯組成的混合氣體32ml與過量的氧氣混合并完全燃燒,除去水蒸氣,恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng),氣體總體積縮小了72ml,原混合烴中乙炔的體積分?jǐn)?shù)為:

        A 12.5% B 25% C 50% D 75%

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