高二化学：有机燃烧计算中的4大易错点

高考网

1.在室温条件下，某气态烃20mL与过量氧气混合，完全燃烧后的产物通过浓硫酸，再恢复到室温，气体体积减少50mL，剩余气体再通过氢氧化钠溶液，体积又减少40mL。求此气态烃的分子式。
常见错解：通过浓硫酸时水蒸气被吸收，通过氢氧化钠溶液时二氧化碳气体被吸收，所以，20mL该气态烃燃烧生成的水蒸气是50mL，生成的CO2是 40mL。由质量守恒关系可知1mol该气态烃燃烧生成2.5mol水蒸气和2molCO2，于是可得出该烃的化学式为C2H5，即C4H10。
错误原因：烃燃烧反应本身就可能使气体总体积减少，通过浓硫酸后气体体积减少50mL，并不能说明它全部是水蒸气。
正确解法：设该烃的分子式为CxHy，则有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(减)
1 x+y/4 x 1+y/4
20 40 50
根据“对应项成比例”列出方程，然后可解得x=2，y=6
所以，该烃的分子式为C2H6。
2.燃烧0.1mol两种气态烃的混合物，生成3.36L(标准状况)CO2和2.7gH2O，则混合物中两种气态烃的分子式是______。
常见错解：n(CO2)= 3.36L÷22.4L/mol =0.15mol n(H2O)= 2.7g÷18g/mol=0.15mol
0.1mol烃燃烧生成0.15molCO2和0.15molH2O，混合烃的平均分子式为C1.5H3，即C3H6。所以，这两种气态烃的分子式可能是C3H4和C3H8，或者是C2H6和C4H6，或者是C2H4和C4H8。
错误原因：这里的平均分子式C1.5H3是根据反应物计算出来的，不能“放大”成C3H6。
正确解法：由于这两种的平均分子式为C1.5H3，根据“中值法”原理，必有一种物质的碳原子个数小于1，那么它肯定是CH4;而CH4的氢原子个数大于3，则另一种物质的氢原子个数肯定小于3，那么它只能是C2H2。故这两种烃分别是CH4和C2H2。
友情提示：照此方法分析，如果答案不只一组，还需要用十字交叉法来判断答案到底是哪一组。具体办法是：分别用C原子个数和H原子个数来交叉得到两种烃的物质的量之比，如果这两个比值相等，答案就成立，否则它就不是该试题的答案。
3.10mL某气态烃在50mLO2里充分燃烧得到液态水和35mL混合气体(气体体积均在相同状况下测定)，则该气态烃可能是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C3H8 D.C3H6 E.C4H6
常见错解：设该烃的分子式为CxHy，则有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(减)
1 x+y/4 x 1+y/4
10 (10+50)-35=25
根据“对应项成比例”列出方程，然后可解得y=6
所以此题答案为B、D、E。
错误原因：上述计算过程中没有考虑氧气的量是否充足。
正确解法1：(前面的解题过程同错解)
根据氧气的量来找出x与y的关系。
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，也就是说当x+y/4≤5时才能保证氧气足量。然后分别将B、D、E三个选项代入，即可发现E项不符合题意，应该舍去。
正确解法2：(前面的解题过程同错解)
直接将最后结果代入，看氧气的量是不是足够。如
C4H6 + 5.5O2 → 4CO2 + 3H2O
1 5.5
10 (55)
由计算可知，10mL C4H6充分燃烧需要55mLO2，而题目中提供的O2只有50mL，不足以让C4H6充分燃烧，故此选项应该舍去。
所以此题答案为B、D。
[同型练习] 10mL某气态烃在80mLO2里充分燃烧得到液态水和体积为65mL的混合气体(气体体积均在相同状况下测定)，则该气态烃不可能是( A )
A.甲烷 B.乙烷 C.丙烯 D.丁炔
4.常温常压时，nL某气态烃和氧气的混合气体完全燃烧后，通过浓硫酸，再恢复到原来的温度和压强时，气体体积变为原来的一半。假设燃烧后烃和氧气都无剩余，则该烃可能是( )
A. C2H4 B.C3H8 C.C3H6 D.C4H6 E.C4H8
常见错解1：类似于例题1，认为“通过浓硫酸后气体体积变为原来的一半”就表示“生成的CO2的体积是n/2L”。
常见错解2：设该烃的分子式为CxHy，则有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(减)
1 x+y/4 x 1+y/4
由于只知道气态烃和氧气混合气体的体积为nL，不知道各自的体积，所以无法计算。
错误原因：没有注意题设条件“燃烧后烃和氧气都无剩余”，没有理解“对应项成比例”列方程的本质含义。
正确解法：此题比其它试题多了一个条件“燃烧后烃和氧气都无剩余”，所以，可以把二者的“体积和”作为一个整体来列方程。
设该烃的分子式为CxHy，则有
CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O △V(减)
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
讨论：当y=4时，x=2，该烃为C2H4;
当y=8时，x=3，该烃为C3H8;
当y=12时，x=4，由于不存在这种物质(H原子个数比饱和烃的还多)，故舍去。
所以，此题答案为A、B。