Question

常溫（25℃）常壓下，有以等物質的量混合的A、B、C三種氣態(tài)烷烴的混合物2L，完全燃燒時消耗氧氣11L（相同狀況下）．若在壓強不變的條件下，將原混合氣體2L降溫至5℃，則體積減小到原來的93.3%．
（1）已知分子中碳原子數(shù)n≥5的烷烴在5℃時為液態(tài)，試推斷原混合氣體中是否含有n≥5的烷烴．
（2）試通過計算和推理判斷原混合物的組成，寫出A、B、C三種烷烴的結構簡式．

Answer 1

考點：有關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）根據(jù)PV=nRT及題中數(shù)據(jù)進行計算，然后判斷是否含有n≥5的烷烴；
（2）根據(jù)烷烴的燃燒通式計算出平均碳原子數(shù)，然后根據(jù)碳原子數(shù)小于5進行討論，得出A、B、C三種烷烴的結構簡式．

解答： 解：（1）根據(jù)PV=nRT可得，

V278

V298

=

T278

T298

=

278K

298K

=0.933，
由于分子中碳原子數(shù)n≥5的烷烴在5℃時為液態(tài)，所以原混合氣體中不含碳原子數(shù)n≥5的烷烴，
答：原混合氣體中不否含有n≥5的烷烴；
（2）設混合氣體中平均碳原子數(shù)為n，
C_nH_2n+2+（

3n+1

2

）O₂→nCO₂+（n+1）H₂O
 1      

3n+1

2

 2L         11L

3n+1

2

×2L=1×11L，
解得：n=

10

3

，
因為等物質的量混合，則n_A+n_B+n_C=10，
又由于n_A、n_B、n_C＜5，
則可能組合為有兩種：
①n_A=3、n_B=3、n_C=4；
②n_A=2、n_B=4、n_C=4；
由于含有3個C原子的烷烴沒有同分異構體，則A、B、C三種烷烴的結構簡式為：CH₃CH₃、CH₃CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₃CH，
答：A、B、C三種烷烴的結構簡式為：CH₃CH₃、CH₃CH₂CH₂CH₃、（CH₃）₃CH．

點評：本題考查了有機物分子式、結構簡式的計算，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式、結構簡式的方法，明確質量守恒在計算中的應用，（1）為難點、易錯點，注意掌握解答方法．