Question

美籍埃及人澤維爾用激光閃爍照相機(jī)拍攝到化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂和形成的過(guò)程，因而獲得1999年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．激光有很多用途，例如波長(zhǎng)為10.3 微米的紅外激光能切斷B（CH₃）₃分子中的一個(gè)B-C鍵，使之與HBr發(fā)生取代反應(yīng)：B（CH₃）₃+HBr→B（CH₃）₂Br+CH₄而利用9.6微米的紅外激光卻能切斷兩個(gè)B-C鍵，并與HBr發(fā)生二元取代反應(yīng)．
（1）試寫出二元取代的化學(xué)方程式：

 

（2）利用5.6g B（CH₃）₃和9.72g HBr正好完全反應(yīng)，則生成物中甲烷的物質(zhì)的量為

 

，其他兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）由反應(yīng)信息可知，B（CH₃）₃分子中的一個(gè)B-C鍵斷裂，Br原子取代甲基，甲基與H原子結(jié)合生成甲烷，故B（CH₃）₃和HBr反應(yīng)生成其二溴代物為B（CH₃）Br₂，1molB（CH₃）₃發(fā)生二溴取代同時(shí)生成2mol甲烷；
（2）根據(jù)n=

m

M

計(jì)算5.6g B（CH₃）₃和9.72g HBr的物質(zhì)的量，假設(shè)生成的B（CH₃）₂Br為xmol，生成B（CH₃）Br₂為ymol，結(jié)合B原子及溴原子守恒列方程計(jì)算，根據(jù)C原子守恒計(jì)算甲烷的物質(zhì)的量．

解答： 解：（1）由反應(yīng)信息可知，B（CH₃）₃分子中的一個(gè)B-C鍵斷裂，Br原子取代甲基，甲基與H原子結(jié)合生成甲烷，B（CH₃）₃和HBr反應(yīng)生成其二溴代物為B（CH₃）Br₂，1molB（CH₃）₃發(fā)生二溴取代同時(shí)生成2mol甲烷，反應(yīng)方程式為：B（CH₃）Br₂+2HBr

9.6微米紅外激光

B（CH₃）Br₂+2CH₄，
故答案為：B（CH₃）Br₂+2HBr

9.6微米紅外激光

B（CH₃）Br₂+2CH₄；
（2）5.6g B（CH₃）₃的物質(zhì)的量為

5.6g

56g/mol

=0.1mol，9.72g HBr的物質(zhì)的量為

9.72g

81g/mol

=0.12mol，
假設(shè)生成的B（CH₃）₂Br為xmol，生成B（CH₃）Br₂為ymol，根據(jù)B原子及溴原子守恒，則：

x+y=0.1 x+2y=0.12

解得：x=0.08，y=0.02，
故B（CH₃）₂Br與B（CH₃）Br₂的物質(zhì)的量之比為：0.08mol：0.02mol=4：1，
由碳原子守恒可知，甲烷的物質(zhì)的量=0.1mol×3-0.08mol×2-0.02mol=0.12mol，
答：0.12mol；n[B（CH₃）₂Br]：n[B（CH₃） Br₂]=4：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)方程式的計(jì)算，難度不大，理解發(fā)生取代反應(yīng)的原理是解題的關(guān)鍵，注意根據(jù)守恒進(jìn)行計(jì)算．