确定混和气体的组成.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,确定混和气体的组成,研究物质的组成是化学学习的重要任务之一。在烃知识学习中，混合物组分的确定及分析方法则是学习的一个重点。下面介绍几种确定混合物组成的常用方法。,一,.,平均相对分子质量法：,假设混合烃的平均相对分子质量为,M,，则必含相对分子质量比,M,小或相等（由同分异构体组成的混合气体）的烃。如,M26,烷、炔相混时，由于碳原子数最少的炔,乙炔的相对分子质量为,26,，则其中必有相对分子质量小于,26,的烷烃，这样的烷烃只能是,CH,4,；同理当,M28,烷、烯相混时，该混合烃中也一定有,CH,4例,1.,某温度和压强下，有三种炔烃（分子中均只含一个,CC,）组成的混合气体,4g,，与足量的,H,2,充分加成后生成,4.4g,三种对应的烷烃，则所得烷烃中一定有（）,A.,乙烷,B.,异丁烷,C.,丁烷,D.,丙烷,解析：设该混合炔烃的平均相对分子质量为,M,，根据题设条件，可得以下关系式：,M 22,4g 4.4g,4g,解得：,M,40,根据乙炔的相对分子质量为,26,、丙炔的相对分子质量为,40,；而混合气体中必含一种相对分子质量小于,40,的烃，这种炔烃只能是乙炔。由乙炔加成可得乙烷，则所得烷烃中一定有乙烷。,故答案为,A,。,二,.,平均分子组成法：假设混合烃的平均分子式为,C,x,H,y,，根据其平均分子组成情况有以下规律：若,1x2,，则混合烃中一定有,CH,4,；若,2y4,，则混合烃中一定有,C,2,H,2,；若混合烃由两种气体组成，当,x,2,且其中一种气体分子含有两个碳原子时，则另一种气体分子也必含两个碳原子。,例,2.,两种气态烃组成的混合气体,0.1mol,，完全燃烧得,0.16mol CO,2,和,3.6g,水，下列说法正确的是（）,A.,混合气体中一定有甲烷,B.,混合气体中一定是甲烷和乙烯,C.,混合气体中一定没有乙烷,D.,混合气体中一定有乙炔,解析：根据题意，那么，,n,（烃）：,n,（,C,）：,n,（,H,）,0.1mol,：,016mol,：,0.2mol2,1,：,1.6,：,4,，得混合气体的平均分子组成为。由碳原子情况可知，混合气体中一定存在碳原子数小于,1.6,的烃，而满足这一条件的烃只有,CH,4,，所以该混合气体中一定有,CH,4,，故,A,正确；再由氢原子情况可知，混合烃分子中氢原子数为,4,，而已经求得其中的一种为甲烷，其氢原子数为,4,，则另一种烃所含的氢原子数也应该是,4,，而碳原子数为,4,的烃有乙烯和丙炔（,C,3,H,4,）。所以,B,项肯定是乙烯的说法是不正确；由于乙烷分子中氢原子数为,6,，所以混合气体中一定没有乙烷，,C,项正确；由于乙炔分子中只有,2,个氢原子，不满足氢原子数为,4的题干条件，所以该混合气体中不存在乙炔，,D,项错误。,故答案为,AC,。,三,、中间数值法,利用各种物理量的平均值来解化学计算题的方法，称为平均值法。,此法是从求混合气体平均分子量的公式 推广而来。它巧用了平均含义，即,M,1,M,2,且均大于零时，存在 只要求出平均值，就可判断,M,1,、,M,2,的取值范围，该法省去复杂的数学计算过程，从而迅速解出答案。,应当指出上式中 不单是指分子量，亦可代表相对原子质量、体积、质量、物质的量、摩尔质量及质量分数等。所以应用范围很广，特别适合于分析二元混合物的平均组成。,例,4,：一气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共,10,克，混合气体的密度是相同状况下氢气的,12.5,倍，该混合气体通过溴水,时,，溴水的质量增加,8.4,克，则该混合气体是由什么组成的？,解析：（,1,）混合气体平均分子量,12.5,2,25,。,（,2,）根据中间数值法，确定烷烃是甲烷。,平均分子量等于,25,的烃有两种情况：两气态烃的分子量都等于,25,，经分析没有这种气态烃；两气态烃中有一种分子量小于,25,的烃，而分子量小于,25,的烃只有甲烷，所以两种烃中其中一种必定是甲烷。,（,3,）根据平均分子量求另一种烃，设烯烃为,C,n,H,2n,。,m(,烯烃,),8.4g,，,m(,甲烷,),10,8.4,1.6g,n,2,即烯烃是乙烯。,四,、讨论法,此法一般适合与其他计算方法一起使用。特点是：由于题中包含不确定因素，必须通过全面的分析，一一列出几种可能性，然后再根据已知条件一一对照几种可能的结论，应用化学概念、化学定律、原理进行分析，逐一将有矛盾的结论淘汰，最后得到正确结论，所以这种解法的关键是进行全面的分析和推断。,例,4,.,完全燃烧标准状况下的某气态烷烃和气态烯烃（单烃）的混合物,2.24L,，生成,CO,2,6.6,克,H,2,O,4.05,克,，,混合物组成为,_,。,五、十字交叉法,对于具有相同性质（指某些方面）的两种体系。如果用 表示与已知的两个量,M,1,、,M,2,有关的平均值，,n,1,、,n,2,表示,M,1,、,M,2,对应的分数。,以,M,为中心可把上式中五个相关量组合成（斜）十字交叉计算图。,由图知，五个量中知其四，就可求出第五个量；或者知道,M,1,、,M,2,及,M,就可求两体系的比例，这种运算方法称十字交叉法，十字交叉法既方便又快捷。,思路点拨：设平均分子式为,，,则由燃烧方程式,0.1mol 6.6g 4.05g,，,平均分子式,十字交叉法一般只适用于两种已知成分的混合体系，解题关键往往在于求平均值。要搞清十字交叉法中 比值的含义：当以一定质量的混合体系为基准，所得比例值为质量比，当以一定物质的量或体积的混合体系为基准，所得比值为物质的量比。,十字交叉法应用范围：组成混合体系的总量等于两组的分量之,和,。溶液混合时一般体积无加和性，对于体积、物质的量浓度不适用。十字交叉法广泛应用于有关同位素、相对原子量、溶质质量、二组分混合物平均分子量、化学反应中的物质的量、体积、电子转移数及反应热等方面计算。,例,5 C,2,H,4,、,C,3,H,4,混合气体平均分子量为,30,，求混合物中两种烃的体积比。,