Question

【題目】飽和烴A和不飽和烴B在常溫下均為氣體，其中A含的碳原子數(shù)多于B。將A、B按一定比例混合，1L混合氣體完全燃燒后在同溫同壓下得到3.6LCO2。

(1)試推斷該混合氣體的可能組成及A、B混合時的體積比，將結果填入表中。_______________________

(2)1mol該混合氣體恰好能使含0.2mol溴的四氯化碳溶液完全褪色，則A和B的化學式分別為________和_________。

(3)1mol該混合氣體在氧氣中完全燃燒，得到68.4g水，則A和B的化學式分別為_________和__________。

(4)120℃時，1LA和1LB與足量O2混合后點燃，在同溫同壓下體積增大2L，則A和B的化學式分別為_________和_________。

Answer 1

【答案】①C4H10、C3H6、3：2；②C4H10、C2H4、4：1③C4H10、C2H2、4：1④C4H10、C3H4、3：2； A：C4H10 B：C2H2或C3H6； C4H10 C3H4 C4H10 C3H6

【解析】

（1）根據(jù)體積之比等于物質的量之比，由混合氣體1L充分燃燒后得到同溫同壓下3.6LCO2，可知混合氣體的平均分子式為C3.6Hx，然后根據(jù)要想碳原子的平均值為3.6，必須有一種烴的碳原子數(shù)小于3.6，另一種烴的碳原子數(shù)大于3.6，且碳原子數(shù)若＞4，那么常溫下不是氣體，故一種烴中最多為4個碳，據(jù)此討論即可；

（2）如果是炔烴與溴水加成，炔應為0.2mol，如果是烯烴與溴水加成，．即烯烴應為0.4mol；

(3) 68.4g水的物質的量為，1mol該混合氣體在氧氣中完全燃燒，得到68.4g水，則 =3.8，解得y=7.6；

（4）根據(jù)烴的燃燒規(guī)律：CxHy+（x+y）O2 CO2+yH2O（氣），結合氣體體積差量法計算平均氫原子數(shù)，得到氣體的組成即可。

（1）因1升混合氣體充分燃燒后生成3.6升CO2，且A分子的碳原子數(shù)比B分子的多，混合氣體只能由碳原子數(shù)大于3.6的烷烴（C4H10）和碳原子數(shù)小于3.6的烯烴或炔烴（C3H6和C2H4、C3H4和C2H2）組成．它們有四種可能的組合：C4H10、C3H6；C4H10、C2H4；C4H10、C3H4；C4H10、C2H2；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，如：，則V（C4H10）：V（C2H4）=4：1，C4H10；C3H6=3：2；②C4H10：C2H2=4：1；C4H10：C3H4=3：2，

故答案為：①C4H10、C3H6、3：2；②C4H10、C2H4、4：1③C4H10、C2H2、4：1④C4H10、C3H4、3：2；

（2）如果是炔烴與溴水加成，炔應為0.2mol，因此炔烴與溴的物質的量之比為1：2，如果是烯烴與溴水加成，即烯烴應為0.4mol，烯烴與溴水物質的量之比為1：1，故答案為：A：C4H10；B：C2H2；或A：C4H10；B：C3H6；

(3) 68.4g水的物質的量為，1mol該混合氣體在氧氣中完全燃燒，得到68.4g水，則 =3.8，解得y=7.6，

①若為C4H10、C3H6、3：2，根據(jù)則含有氫原子不符合；

②若為C4H10、C2H4、4：1，根據(jù)則含有氫原子不符合；

③若為C4H10、C2H2、4：1，根據(jù)則含有氫原子不符合；

④若為C4H10、C3H4、3：2，根據(jù)則含有氫原子，符合；

故A和B的化學式分別為C4H10和C3H4；

（4）設1L氣態(tài)烴與氧充分燃燒后體積變化為△VL，則：

CxHy+（x+y）O2 CO2+yH2O（氣）△V

1 x+ 1 -1

2L 2L

=，解y=8，平均分子式中H原子為8個，故組合①符合題意，即A：C4H10；B：C3H6。