Question

2．常溫下，一種烷烴A和一種單烯烴B組成混合氣體；A和B分子最多只含有4個(gè)碳原子，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多．將1L該混合氣體充分燃燒，在同溫、同壓下得到2.5LCO₂氣體．試推斷原混合氣體中A和B所有可能的組合及其體積比，并將結(jié)果填入表格：

組合編號(hào)	A的分子式	B的分子式	A和B的體積比V（A）：V（B）

Answer 1

分析 根據(jù)1L碳原子數(shù)為n的烷烴或烯烴充分燃燒后均得到n升CO₂，由題意（1L混合氣體充分燃燒后生成2.5升CO₂，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多）可推斷，混合氣體只能由碳原子數(shù)小于2.5的烷烴（CH₄和C₂H₆）和碳原子數(shù)大于2.5的烯烴（C₃H₆和C₄H₈）組成，它們有四種可能的組合，根據(jù)每一種組合中烷烴和烯烴的碳原子數(shù)及燃燒后生成的CO₂體積，可確定A和B的體積比．

解答 解：因1升混合氣體充分燃燒后生成2.5升CO₂，且B分子的碳原子數(shù)比A分子的多，混合氣體只能由碳原子數(shù)小于2.5的烷烴（CH₄和C₂H₆）和碳原子數(shù)大于2.5的烯烴（C₃H₆和C₄H₈）組成．它們有四種可能的組合：CH₄、C₃H₆；CH₄、C₄H₈；C₂H₆、C₃H₆；C₂H₆、C₄H₈，
如為CH₄、C₃H₆，則$\frac{{V}_{A}+3{V}_{B}}{{V}_{A}+VB}$=2.5，V_A：V_B=1：3，
如為CH₄、C₄H₈，則$\frac{{{V}_{A}}^{\;}+{4V}_{B}}{{V}_{A}+{V}_{B}}$=2.5，V_A：V_B=1：1；
如為C₂H₆、C₃H₆，則$\frac{2{V}_{A}+3{V}_{B}}{{V}_{A}+{V}_{B}}$=2.5，V_A：V_B=1：1；
如為C₂H₆、C₄H₈，則$\frac{2{V}_{A}+4{V}_{B}}{{V}_{A}+{V}_{B}}$=2.5，V_A：V_B=3：1，
故答案為：

組合編號(hào)	A的分子式	B的分子式	A和B的體積比（VA：VB）
①	CH4	C3H6	1：3
②	CH4	C4H8	1：1
③	C2H6	C3H6	1：1
④	C2H6	C4H8	3：1

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點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查有機(jī)物的計(jì)算以及同分異構(gòu)體等知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意把握同分異構(gòu)體的判斷，為易錯(cuò)點(diǎn)，難度中等．