Question

7．（1）請(qǐng)寫出烷烴C_nH${\;}_{2n+{2}_{\;}}$（n≥1）在足量的氧氣中充分燃燒的化學(xué)方程式：2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O．
有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4種烷烴，試回答（2）～（4）題（填序號(hào)）：
（2）相同狀況下，等體積的上述氣態(tài)烴充分燃燒，消耗O₂的量最多的是④．
（3）等質(zhì)量的上述氣態(tài)烴，在充分燃燒時(shí)，消耗O₂的量最多的是①．
（4）10mL某氣態(tài)烴，在50mL0₂中充分燃燒，得到液態(tài)水，以及體積為35mL的混合氣體（所有氣體體積均在同溫、同壓下測(cè)定）．該氣態(tài)烴是乙烷．

Answer 1

分析 （1）在空氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，根據(jù)原子守恒配平方程式；
（2）相同狀況下，等體積的氣態(tài)烴，消耗O₂的量取決于（x+$\frac{y}{4}$）的值，（x+$\frac{y}{4}$）越大消耗O₂的量越多；
（3）等質(zhì)量的烴，在充分燃燒時(shí)，消耗O₂的量取決于H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（H），ω（H）越大消耗O₂的量越多；
（4）根據(jù)完全燃燒消耗O₂的量，先判斷是否完全燃燒，再根據(jù)方程式利用差量法計(jì)算．

解答 解：（1）烷烴C_nH${\;}_{2n+{2}_{\;}}$（n≥1）在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O．
故答案為：2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O；
（2）①甲烷，分子式為CH₄②乙烷，分子式為C₂H₆③丙烷，分子式為C₃H₈，④丁烷，分子式為C₄H₁₀，它們的（x+$\frac{y}{4}$）值分別為2、3.5、5、6.5，丁烷的（x+$\frac{y}{4}$）值最大，即消耗O₂的量最多，
故答案為：④；
（3）①甲烷，分子式為CH₄②C、H原子個(gè)數(shù)比為1：4，H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω（H）最大，消耗O₂的量最多，
故答案為：①；
（4）①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4種烷烴中它們的（x+$\frac{y}{4}$）值分別為2、3.5、5、6.5，10ml完全燃燒需要的氧氣的體積分別為20ml、35ml、50ml、65ml，
所以只有丁烷不能完全燃燒，
若完全燃燒，則混合氣體是CO₂、O₂，設(shè)烴為C_xH_y，則
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（l），體積減小△V
1                                    1+（x+$\frac{y}{4}$）-x=1+$\frac{y}{4}$
10                                    （10+50-35）=25
所以10（1+$\frac{y}{4}$）=25，解得y=6，即1分子烴中H的原子個(gè)數(shù)是6，
氧氣有剩余，所以10（x+$\frac{y}{4}$）＜50，由于y=6，解得x＜3.5，
所以氣態(tài)烴為乙烷，
若不完全燃燒，10mL丁烷生成CO需要氧氣為45ml，小于50ml，所以混合氣體是CO₂、CO，設(shè)烴為C_xH_y，根據(jù)C原子守恒，有10x=35，解得，x=3.5，碳原子數(shù)目為整數(shù)，不成立．
故答案為：乙烷．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道有關(guān)有機(jī)物計(jì)算的題目，考查學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力和計(jì)算能力，難度中等，熟記結(jié)論，使用體積差的計(jì)算方法要注意．