Question

13．某混合氣體由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13在標(biāo)況下，將44.8L混合氣體通入足量溴水，溴水質(zhì)量增重28.0g，剩余氣體33.6L．通過計(jì)算回答：
（1）混合氣體中氣態(tài)烷烴的化學(xué)式：CH₄
（2）混合氣體中兩種氣體的物質(zhì)的量之比：n（烷烴）：n（烯烴）═3：1
（3）寫出混合氣體中氣態(tài)烯烴可能的結(jié)構(gòu)簡式：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

Answer 1

分析 （1）相同條件下，密度之比等于相對分子質(zhì)量之比，據(jù)此計(jì)算混合氣體的相對分子質(zhì)量，進(jìn)而確定含有的烷烴；
（2）剩余氣體為烷烴，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算44.8L混合氣體及烷烴的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算烯烴的物質(zhì)的量；
（3）溴水質(zhì)量增重28g為烯烴的質(zhì)量，根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計(jì)算其摩爾質(zhì)量，結(jié)合烯烴的組成通式計(jì)算烯烴的分子式，進(jìn)而書寫可能的結(jié)構(gòu)．

解答 解：（1）在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13，故混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為13×2=26，故一定含有甲烷，
故答案為：CH₄；
（2）標(biāo)況下44.8L混合氣體的物質(zhì)的量為$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，剩余氣體為烷烴，故甲烷的物質(zhì)的量為$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=$\frac{24g}{16g/mol}$=1.5mol烯烴的物質(zhì)的量為2mol-1.5mol=0.5mol，故n（CH₄）：n（烯烴）=1.5mol：0.5mol=3：1，
故答案為：3：1；
（3）溴水質(zhì)量增重28g為烯烴的質(zhì)量，烯烴的摩爾質(zhì)量為$\frac{28g}{0.5gmol}$=56g/mol，令烯烴的組成為（CH₂）_n，故14n=56，解得n=4，故該烯烴為C₄H₈，可能的結(jié)構(gòu)為：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
故答案為：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物的分子式的確定、混合物計(jì)算、同分異構(gòu)體等，難度中等，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量確定含有甲烷是解題的關(guān)鍵．