题目
一定温度和压力下,某气态碳氢化合物通过小孔的隙流速度为O2的0.872倍,则此化合物的分子式为( ).A. C2H6B. C2H4C. C3H8D. C3H6
一定温度和压力下,某气态碳氢化合物通过小孔的隙流速度为O2的0.872倍,则此化合物的分子式为( ).
A. C2H6
B. C2H4
C. C3H8
D. C3H6
题目解答
答案
D. C3H6
解析
步骤 1:理解题意
题目给出了一种气态碳氢化合物通过小孔的流速是氧气(O2)流速的0.872倍。我们需要根据这个信息来确定该化合物的分子式。
步骤 2:应用格拉晓夫定律
根据格拉晓夫定律,气体通过小孔的流速与气体的摩尔质量的平方根成反比。即:
\[ \frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}} \]
其中,\(v_1\) 和 \(v_2\) 分别是两种气体的流速,\(M_1\) 和 \(M_2\) 分别是两种气体的摩尔质量。
步骤 3:计算摩尔质量
已知碳氢化合物的流速是氧气流速的0.872倍,即:
\[ \frac{v_{碳氢化合物}}{v_{O_2}} = 0.872 \]
根据格拉晓夫定律,可以得到:
\[ 0.872 = \sqrt{\frac{M_{O_2}}{M_{碳氢化合物}}} \]
氧气的摩尔质量 \(M_{O_2} = 32 \, \text{g/mol}\),代入上式:
\[ 0.872 = \sqrt{\frac{32}{M_{碳氢化合物}}} \]
解方程得到:
\[ M_{碳氢化合物} = \frac{32}{0.872^2} \approx 42.0 \, \text{g/mol} \]
步骤 4:确定分子式
根据摩尔质量,我们可以确定碳氢化合物的分子式。选项中,C3H6的摩尔质量为:
\[ M_{C_3H_6} = 3 \times 12 + 6 \times 1 = 42 \, \text{g/mol} \]
因此,该化合物的分子式为C3H6。
题目给出了一种气态碳氢化合物通过小孔的流速是氧气(O2)流速的0.872倍。我们需要根据这个信息来确定该化合物的分子式。
步骤 2:应用格拉晓夫定律
根据格拉晓夫定律,气体通过小孔的流速与气体的摩尔质量的平方根成反比。即:
\[ \frac{v_1}{v_2} = \sqrt{\frac{M_2}{M_1}} \]
其中,\(v_1\) 和 \(v_2\) 分别是两种气体的流速,\(M_1\) 和 \(M_2\) 分别是两种气体的摩尔质量。
步骤 3:计算摩尔质量
已知碳氢化合物的流速是氧气流速的0.872倍,即:
\[ \frac{v_{碳氢化合物}}{v_{O_2}} = 0.872 \]
根据格拉晓夫定律,可以得到:
\[ 0.872 = \sqrt{\frac{M_{O_2}}{M_{碳氢化合物}}} \]
氧气的摩尔质量 \(M_{O_2} = 32 \, \text{g/mol}\),代入上式:
\[ 0.872 = \sqrt{\frac{32}{M_{碳氢化合物}}} \]
解方程得到:
\[ M_{碳氢化合物} = \frac{32}{0.872^2} \approx 42.0 \, \text{g/mol} \]
步骤 4:确定分子式
根据摩尔质量,我们可以确定碳氢化合物的分子式。选项中,C3H6的摩尔质量为:
\[ M_{C_3H_6} = 3 \times 12 + 6 \times 1 = 42 \, \text{g/mol} \]
因此,该化合物的分子式为C3H6。