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(1)直接求算法。
直接求算出1 mol气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式。如果给出一定条件下的气体密度(或相对密度)及各元素的质量比,求其分子式的步骤为:密度(或相对密度)→摩尔质量→1 mol气体中各元素原子的物质的量→分子式。
(2)最简式法。
根据分子式为最简式的整数倍,利用相对分子质量及求得的最简式可确定分子式。如烃的最简式求法为:
n(C):n(H)=:=a:b。
最简式为CaHb,则分子式为(CaHb)n,n=。
(3)余数法。
用烃的相对分子质量除以14,看商数和余数。
其中商数为烃中的碳原子数。
(4)化学方程式法。
利用燃烧反应的化学方程式,要抓住以下几点:气体体积变化、气体压强变化、气体密度变化、混合物平均相对分子质量等,同时可结合适当的方法,如平均值法、十字交叉法、讨论等技巧,迅速求出分子式。
①两混合烃,若其平均相对分子质量小于或等于26,则该烃中必含甲烷。
②两气态混合烃,充分燃烧后,若生成CO2的体积小于2倍原混合烃的体积,则原混合烃中必含CH4;若生成水的物质的量小于2倍原混合烃的物质的量,则必含C2H2。
③气态混合烃与足量的氧气充分燃烧后,若总体积保持不变(温度在100℃以上),则原混合烃中的氢原子平均数为4;若体积增大,氢原子平均数大于4;若体积减小,氢原子平均数小于4,即必含C2H2。
④当为混合烃时,一般是设平均分子式,结合反应式和体积求出平均组成,利用平均值的含义确定各种可能混合烃的分子式。有时也可利用平均相对分子质量来确定可能的组成,采用十字交叉法计算较为便捷。
⑤当条件不足时,可利用已知条件列方程,进而解不定方程,结合烃CxHy中的x,y为正整数,烃的三态与碳原子数的相关规律(特别是烃为气态时,x≤4)及烃的通式和性质,运用讨论法,可快捷地确定气态烃的分子式。
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