平均值法
3.a1%+a2%=1
5.其他平均问题,如平均分子式、平均密度、平均浓度等。 应用范围:
1.分析混合物的组成 2.求元素的原子量 常用技巧:“十字交叉”法
【例15】把含有某一种杂质氯化物的MgCl2粉末95g溶于水后,与足量AgNO3溶液反应,测得生成的AgCl为300g,则该MgCl2粉末中杂质可能是______。
A.NaCl B.AlCl3 C.KCl D.CaCl2
说明杂质中含Cl的质量百分比大或提供1molCl-所需物质的质量小。提供1molCl-所需各物质的质量为:
物质 MgCl2 NaCl AlCl3 KCl CaCl2 提供1molCl-的质量
只有AlCl3小于,故应选B。
此题还可以进一步求得AlCl3的含量。
【例16】在150℃时将20L由两种气态烃组成的混合气体在过量的氧气中充分燃烧,之后恢复至原来状况,再将生成的混合气体依次通过浓H2SO4和碱石灰(设每步都完全作用),通过浓H2SO4后,混合气体减少25L,通过碱石灰后混合气体减少40L。通过计算确定该混合气体是由哪两种烃组成的它们的体积比为多少
解析 设混合气体的平均分子式为CmHn
所以平均分子式为:
则两种气态烃(碳原子数一般在4以内)的分子组成必须满足:①每个分子内含碳原子数一个大于2另一个小于2,或者都等于2;②每个分子内含氢原子数一个大于,另一个小于。
分子中含H数少于的烃只有C2H2(乙炔),所以混合气体中一定含C2H2。则另一气态烃分子中也只能含2个碳原子,所以可能为:C2H4、C2H6。可有两种组合情况
1.混合气体为C2H2和C2H4
所以VC2H2∶VC2H4=∶=3∶1 2.混合气体为C2H2和C2H6
所以VC2H2∶VC2H6=∶=7∶1
如果用设两烃的通式(分别为CmHn,CxHy)及组成比的方法来求解,未知数可达到6个,很难求解。本题在得到平均分子式后决不可以将其化成C4H5。因为的含义为1mol混合气体中含C2mol、含,若扩大2倍就不是分子式的含义了。求出平均分子式也就知道了平均分子量:2×12+1×=。
【例17】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体,在同温同压下其密度是氦气的6倍,取混合烃1mol与4molO2混合于密闭容器中,用电火花引燃,使烃充分燃烧,如果反应前后温度不变,且保持在100℃以上,容器内气体的压强由×105Pa增加到×105Pa。问混合烃的组成及体积分数。
解析 将题目图解如下:
混合烃的平均分子量为:4×6=24,而分子量小于24的烃只有CH4,所以必含CH4, 设含CH4为xmol,单烯烃CnH2n为ymol 混合烃的平均分子量:
可得n2=5+y 在T、V一定时:
整理得:y=② 又:x+y=1③
联立式①、②、③解得: n=4,x=,y=
所以该混合烃由CH4和C4H8组成,CH4占80%,C4H8占20%。
解此题的关键在于灵活利用混合气体的平均分子量24,先确定出CH4,之后又得到一个代数方程。