Question

A是烴，B是烴的含氧衍生物，A、B均為常見的有機物．由等物質(zhì)的量A和B組成的混合物0.05mol在0.125mol O₂中恰好完全燃燒生成0.1mol CO₂和0.1mol H₂O．試回答下列問題：
（1）混合物中A、B的組合可能有

 

種．
（2）另有一種組合的A和B，以任意比混合，且物質(zhì)的量之和為a mol．
①若耗氧量一定，則A、B的分子式分別是A

 

，B

 

，耗氧量為

 

mol（用a表示）．
②若生成的CO₂和H₂O的物質(zhì)的量一定，則A、B的分子式分別是A

 

，B

 

．
③若生成CO₂的量為定值，則生成物H₂O的質(zhì)量范圍為

 

（用a表示）．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）由A和B的混合物0.05mol在0.125mol的氧氣中完全燃燒生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O，則0.05mol有機物混合物中含有氧原子物質(zhì)的量為0.1mol×2+0.1mol-0.125mol×2=0.05mol，可知A和B的混合物平均組成分子式為C₂H₄O，由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，且A和B為等物質(zhì)的量，根據(jù)平均值含義（如A與B中碳原子數(shù)確定，有兩種可能：一種情況是兩者碳原子數(shù)均為2；另一情況是一種碳原子數(shù)大于2，一種碳原子數(shù)小于2），A、B的組合可能有五種．分別是CH₄和C₃H₄O₂、C₂H₄和C₂H₄O₂、C₂H₂和C₂H₆O₂、C₂H₆和C₂H₂O₂、C₃H₆和CH₂O₂．以此進行分析；
（2）①由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，則B中必含2個O原子，將其以任意物質(zhì)的量比混合，且物質(zhì)的量之和一定時，兩者碳原子數(shù)均為2，且組成中（x+

y

4

-

z

2

）相等，A、B以任意物質(zhì)的量比混合，且物質(zhì)的量之和一定時，兩者碳原子數(shù)均為2，耗氧量一定，則為CH≡CH和，假定全為乙炔進行計算；
②若生成的CO₂ 和 H₂O 的物質(zhì)的量一定，則兩種物質(zhì)中含有的C和H原子數(shù)分別相同；
③若生成的CO₂的量為定值，則兩種物質(zhì)中含有的C原子數(shù)相同，根據(jù)極值法確定，為乙炔是生成的水最少，為乙烷或乙醇生成的水最多，據(jù)此解答即可．

解答： 解：（1）由A和B的混合物0.05 mol燃燒生成0.1 mol CO₂和0.1 mol H₂O以及耗氧量，可知A和B的混合物平均組成分子式為C₂H₄O，由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，且A和B為等物質(zhì)的量，根據(jù)平均值含義（如A與B中碳原子數(shù)確定，有兩種可能：一種情況是兩者碳原子數(shù)均為2；另一情況是一種碳原子數(shù)大于2，一種碳原子數(shù)小于2），A、B的組合可能有五種，

	一	二	三	四	五
A	CH4	C2H2	C2H4	C2H6	C3H6
B	C3H4O2	C2H6O2	C2H4O2	C2H2O2	CH2O2

故答案為：五；
（2）根據(jù)題意，A和B以任意比混合，①耗氧量一定，則A和B耗氧能力相同，即A為C₂H₂，B為C₂H₆O₂〔C₂H₂（H₂O）₂〕，耗氧量為2.5 a mol，
故答案為：C₂H₂，C₂H₆O₂；2.5a；
②生成CO₂和H₂O的物質(zhì)的量一定，則A、B兩物質(zhì)中C、H原子數(shù)分別相同，即A為C₂H₄、B為C₂H₄O₂；故答案為：C₂H₄、C₂H₄O₂；
③生成CO₂的量為定值，即A和B中碳原子數(shù)相同，都為2，氫原子數(shù)最少為2，最多為6，即生成水：a mol＜n（H₂O）＜3a mol，即18a g＜m（H₂O）＜54 a g，
故答案為：18a g＜m（H₂O）＜54a g．

點評：本題考查有機物分子式的確定，題目難度中等，計算出平均分子式，根據(jù)生成產(chǎn)物和耗氧量計算，本題為該類題目的典型．