Question

美籍埃及人澤維爾用激光閃爍照相機拍攝到化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵斷裂和形成的過程，因而獲得1999年諾貝爾化學(xué)獎．激光有很多用途，例如波長為10.3微米的紅外激光能切斷B（CH₃）₃分子中的一個B-C鍵，使之與HBr發(fā)生取代反應(yīng)．B（CH₃）₃+HBrv_BB（CH₃）₂Br+CH₄，而利用9.6微米的紅外激光卻能切斷兩個B-C鍵，并與HBr發(fā)生二元取代反應(yīng)．
（1）試寫出由B（CH₃）₃和HBr反應(yīng)生成其二溴代物的代學(xué)方程式．
（2）現(xiàn)用5.6g B（CH₃）₃和9.72g HBr正好完全反應(yīng)，則生成物中除了甲烷外，其他兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為多少？（請寫出必要的計算過程）

Answer 1

分析：（1）由反應(yīng)信息可知，B（CH₃）₃分子中的一個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)生二溴取代同時生成2mol甲烷；
（2）根據(jù)n=

m

M

計算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，列方程計算．

解答：解：（1）由反應(yīng)信息可知，B（CH₃）₃分子中的一個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)生二溴取代同時生成2mol甲烷，反應(yīng)方程式為：
B（CH₃）Br₂+2HBr→B（CH₃）Br₂+2CH₄，
答：B（CH₃）₃和HBr反應(yīng)生成其二溴代物的代學(xué)方程式為B（CH₃）Br₂+2HBr→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，
答：B（CH₃）₂Br與B（CH₃）Br₂的物質(zhì)的量之比為4：1．

點評：本題考查根據(jù)方程式的計算，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)守恒進行計算．