Question

某烷烴和某單烯烴的混合氣體2.24L（標準狀況），使其完全燃燒，產(chǎn)生的氣體完全通過濃硫酸，濃硫酸的質(zhì)量增加了4.50g，剩余氣體通過堿石灰，堿石灰質(zhì)量增加了7.70g，另取該混合氣體2.24L（標準狀況），通過足量的溴水，溴水質(zhì)量增加了1.40g，試通過計算回答：
（1）混合氣體由哪兩種烴組成？
（2）該混合氣體的中兩種烴的體積分數(shù)分別為多少？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,有關有機物分子式確定的計算

專題：計算題

分析：（1）n（混合氣體）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，濃硫酸增重4.5g為水的質(zhì)量，則n（H）=2×

4.5g

18g/mol

=0.5mol，m（H）=0.5g．堿石灰增重7.70g，應為CO₂的質(zhì)量，則n（C）=

7.7g

44g/mol

=0.175mol，m（C）=0.175mol×12g=2.1g，所以m（混合氣體）=0.5g+2.1g=2.6g，則M（混合氣體）=

2.6g

0.1mol

=26g/mol，烯烴的最小摩爾質(zhì)量為28g/mol，故烷烴的摩爾質(zhì)量應小于26g/mol，則混合氣體中一定含有甲烷，
混合氣體通入溴水，溴水增重為烯烴的質(zhì)量，根據(jù)烯烴的質(zhì)量可計算甲烷的質(zhì)量和物質(zhì)的量，進而計算烯烴的物質(zhì)的量，可計算出烯烴的摩爾質(zhì)量，進而推斷烯烴的化學式．
（2）根據(jù)（1）計算可知，混合氣體中各組分的物質(zhì)的量，烴的體積分數(shù)=

各組分的物質(zhì)的量

混合氣體總的物質(zhì)的量

，據(jù)此計算．

解答： 解：（1）n（混合氣體）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，濃硫酸增重4.5g，為水的質(zhì)量，
則n（H）=2×

4.5g

18g/mol

=0.5mol，m（H）=0.5g．
堿石灰增重7.70g，應為CO₂的質(zhì)量，
則n（C）=

7.7g

44g/mol

=0.175mol，m（C）=0.175mol×12g=2.1g，
所以m（混合氣體）=0.5g+2.1g=2.6g，
則M（混合氣體）=

2.6g

0.1mol

=26g/mol，
烯烴的最小摩爾質(zhì)量為28g/mol，
故烷烴的摩爾質(zhì)量應小于26g/mol，
則混合氣體中一定含有甲烷，
混合氣體通入溴水，溴水增重為烯烴的質(zhì)量，
則m（烯烴）=1.4g，m（CH₄）=2.6g-1.4g=1.2g，
所以n（CH₄）=

1.2g

16g/mol

=0.075mol，
所以n（烯烴）=0.1mol-0.075mol=0.025mol，
M（烯烴）=

1.4g

0.025mol

=56g/mol，
設烯烴的分子式為C_nH_2n，
則有：12n+2n=56，
解得n=4，
所以烯烴為C₄H₈，
答：混合氣體由CH₄、C₄H₈組成．
（2）由（1）計算可知，n（混合氣體）=0.1mol，n（CH₄）=0.075mol，n（C₄H₈）=0.025mol，故：
CH₄的體積分數(shù)為

0.075mol

0.1mol

=0.75，C₄H₈的體積分數(shù)為

0.025mol

0.1mol

=0.25，
答：CH₄的體積分數(shù)為0.75，C₄H₈的體積分數(shù)為0.25．

點評：本題以計算題形式考查有機物的推斷，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鍵．