Question

【題目】某氣態(tài)烷烴和氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體，其密度是同條件下H2密度的13倍，把標準狀況下2.24 L，該混合體通入足量的溴水中，溴水增重1.4 g。

(1)該混合烴的平均摩爾質(zhì)量為________；其中一定含有________(寫名稱)。

(2)通過簡計算，確定另一種烴的分子組成：_________。

(3)寫出該混合烴中單烯烴所有可能的異構體(考慮順反異構)任意寫兩種________。

Answer 1

【答案】26 g/mol 甲烷 C4H8 CH2=CH—CH2CH3、、、中任意兩種

【解析】

M(混合)=13×2 g/mol=26 g/mol，烯烴的摩爾質(zhì)量最小為28 g/mol，則烷烴的摩爾質(zhì)量應小于26 g/mol，摩爾質(zhì)量小于26 g/mol的只有CH4，所以混合氣體中一定含有甲烷，溴水增重1.4 g為烯烴的質(zhì)量，可計算出甲烷的質(zhì)量，進而計算烯烴的物質(zhì)的量，再計算烯烴的摩爾質(zhì)量，結合烯烴的組成通式確定烯烴分子式，由單烯烴的同分異構體可能有碳鏈異構、位置異構、順反異構分析判斷。

(1) M(混合)=13×2 g/mol=26 g/mol，烯烴的摩爾質(zhì)量最小為28 g/mol，則烷烴的摩爾質(zhì)量應小于26 g/mol，由于烷烴摩爾質(zhì)量最小的是甲烷，為16 g/mol，乙烷為30 g/mol，所以混合氣體中一定含有甲烷；

(2)2.24 L標準狀況下的混合氣體的物質(zhì)的量n(混合)==0.1 mol，混合氣體質(zhì)量為m(混)=0.1 mol×26 g/mol=2.6 g，在烷烴與烯烴混合物中只有烯烴能夠與溴水發(fā)生反應，溴水增重1.4 g為烯烴的質(zhì)量，則甲烷的質(zhì)量m(CH4)=2.6 g-1.4 g=1.2 g，甲烷的物質(zhì)的量n(CH4)==0.075 mol，則烯烴的物質(zhì)的量為n(烯烴)=0.1 mol-0.075 mol=0.025 mol，設烯烴的化學式為CnH2n，則烯烴的摩爾質(zhì)量M(CnH2n)==56 g/mol，12n+2n=56，解得n=4，故該烯烴分子式為C4H8；

(4)分子式為C4H8的單烯烴為丁烯，有4種烯烴的同分異構體，分別是1-丁烯、2-丁烯(順反兩種結構)、2-甲基-1-丁烯，它們的結構簡式分別為：CH2=CH—CH2CH3、、、。