Question

（2000?上海）美籍埃及人澤維爾用激光閃爍照相機拍攝到化學反應中化學鍵斷裂和形成過程，因而獲得1999年諾貝爾化學獎，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發生取代反應：
B（CH₃）₃+HBr

103微米的激光

B（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發生二元取代反應．
（1）試寫出二元取代的代學方程式：

B（CH₃）Br₂+2HBr

9.6微米紅外激光

B（CH₃）Br₂+2CH₄

（2）現用5.6g B（CH_3）3和9.72g HBr正好完全反應，則生成物中除了甲烷外，其他兩種產物的物質的量之比為多少？

Answer 1

分析：（1）由反應信息可知，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原子結合生成甲烷，故B（CH₃）₃和HBr反應生成其二溴代物為B（CH₃）Br₂，1molB（CH₃）₃發生二溴取代同時生成2mol甲烷；
（2）根據n=

m

M

計算5.6g B（CH₃）₃和9.72g HBr的物質的量，假設生成的B（CH₃）₂Br為xmol，生成B（CH₃）Br₂為ymol，結合B原子及溴原子守恒列方程計算．

解答：解：（1）由反應信息可知，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原子結合生成甲烷，B（CH₃）₃和HBr反應生成其二溴代物為B（CH₃）Br₂，1molB（CH₃）₃發生二溴取代同時生成2mol甲烷，反應方程式為：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的物質的量為

5.6g

56g/mol

=0.1mol，9.72g HBr的物質的量為

9.72g

81g/mol

=0.12mol，
假設生成的B（CH₃）₂Br為xmol，生成B（CH₃）Br₂為ymol，根據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的物質的量之比為：0.08mol：0.02mol=4：1，
答：B（CH₃）₂Br與B（CH₃）Br₂的物質的量之比為4：1．

點評：本題考查根據方程式的計算，難度不大，理解發生取代反應的原理是解題的關鍵，注意根據守恒進行計算．