Question

2．一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴的混合物共10g，平均相對分子質量為25．使混合氣通過足量溴水，溴水增重8.4g．通過計算回答：
①混合物的物質的量為0.4mol
②混合物中的各組分的分子式為CH₄、C₂H₄，體積之比為CH₄與C₂H₄比為1：3．

Answer 1

分析 ①根據混合氣體的平均相對分子質量為25及n=$\frac{m}{M}$計算出該混合烴的總物質的量；
②根據平均相對分子質量可以確定混合氣體中一定有甲烷，該混合氣通過Br₂水時，Br₂水增重8.4g，8.4g為烯烴的質量，所以甲烷的質量為1.6g，物質的量為：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，從而得出該烯烴的物質的量，結合烯烴的質量和物質的量來確定烯烴的摩爾質量，再根據烯烴組成通式確定烯烴的分子式；設出該烷烴和烯烴的體積，根據平均分子質量確定其體積比．

解答 解：①混合氣體的平均相對分子質量為25，總質量為10g，則該混合烴的物質的量為：$\frac{10g}{25g/mol}$=0.4mol，
故答案為：0.4mol；
②烯烴的最小相對分子質量為28，烷烴中只有甲烷的相對分子質量小于25，故混合氣體中一定有甲烷，
該混合氣通過Br₂水時，Br₂水增重的8.4g為烯烴的質量，則甲烷的質量為：10g-8.4g=1.6g，甲烷的物質的量為：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
烯烴的物質的量為：0.4mol-0.1mol=0.3mol，M（烯烴）=$\frac{8.4g}{0.3mol}$=28g•mol^-1，設烯烴的組成為C_nH_2n，則14n=28，所以n=2，
故該烯烴為乙烯，所以混合物為CH₄、C₂H₄；
設混合烴中含有甲烷體積為x、乙烯體積為y，
則：$\frac{16x+28y}{x+y}$=25，整理可得：x：y=1：3，
故答案為：CH₄、C₂H₄；CH₄與C₂H₄比為1：3．

點評 本題考查了有機物分子式的確定，題目難度中等，明確乙烯的化學性質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．