Question

一種由碳原子數(shù)相同的烷烴和烯烴組成的混合氣體30mL，充入100mL氧氣，點(diǎn)燃充分反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體先通過足量濃硫酸．再通過足量氫氧化鈉溶液后氣體體積減少了60mL，此時(shí)還剩余氣體4mL，求：（說明：烴完全參加反應(yīng)，沒有剩余）
（1）烷烴和烯烴的分子式．
（2）混合氣體中烷烴和烯烴的體積比．
（3）混合氣體的平均分子量．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）一種由碳原子數(shù)相同的烷烴和烯烴與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：CxHy+（x+

y

4

）O₂

點(diǎn)燃

xCO₂+

y

2

H₂O，烴完全參加反應(yīng)，利用燃燒通式求解； 
（2）根據(jù)混合氣體中平均H原子數(shù)目利用H原子守恒計(jì)算，令烷烴的體積分?jǐn)?shù)為x，則烯烴為1-x，根據(jù)平均H原子數(shù)目列方程，據(jù)此解答；
（3）利用M=

m

n

計(jì)算混合氣體的平均分子量．

解答： 解：（1）設(shè)由碳原子數(shù)相同的烷烴和烯烴組成的混合氣體的通式為CxHy，點(diǎn)燃充分反應(yīng)，烴完全參加反應(yīng)，沒有剩余，說明消耗30mL，反應(yīng)后的氣體先通過足量濃硫酸水蒸氣被吸收，再通過足量氫氧化鈉溶液后氣體體積減少了60mL，說明生成二氧化碳為60mL，此時(shí)還剩余氣體4mL，為多余的氧氣，參加反應(yīng)的氧氣為96mL，則：CxHy+（x+

y

4

）O₂

點(diǎn)燃

xCO₂+

y

2

H₂O           
          1      x+

y

4

         x
        30mL      96mL       60mL       
解得：x=2 y=4.8
混合氣體分子平均含有2個(gè)C原子，混合氣體是碳原子數(shù)相同的烷烴和烯烴，故分別為C₂H₆，C₂H₄，
答：烷烴和烯烴的分子式分別為C₂H₆，C₂H₄；
（2）令A(yù)為C₂H₆的體積分?jǐn)?shù)為x，則C₂H₄的體積分?jǐn)?shù)為1-x，根據(jù)平均H原子數(shù)目有6x+4（1-x）=4.8，解得x=0.4，故C₂H₄的體積分?jǐn)?shù)為1-x=1-0.4=0.6，混合氣體中烷烴和烯烴的體積比0.4：06=2：3，
答：混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為2：3；
（3）混合氣體中烷烴和烯烴的體積比0.4：06=2：3，所以物質(zhì)的量比為2：3，反應(yīng)前混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M=

m

n

=

2mol×30g/mol+3mol×28g/mol

5mol

=28.8g/mol，所以反應(yīng)前混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為28.8，
答：混合氣體的平均分子量為28.8；

點(diǎn)評(píng)：本題以計(jì)算題形式考查有機(jī)物的推斷、混合氣體的平均分子量等知識(shí)，題目難度中等，注意根據(jù)燃燒的方程式進(jìn)行判斷是解題的關(guān)鍵．