Question

【題目】某混合氣體由一種氣態烷烴和一種氣態烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13，在標準狀況下，將56．0L（標況）混合氣體通入足量溴水，溴水質量增重35．0g，通過計算回答：

（1）推出混合氣體中氣態烷烴的化學式；依據題意知混合氣體的平均相對分子質量為 ，則烷烴一定為 。

（2）求混合氣體中兩種氣體的物質的量之比

（3）寫出混合氣體中氣態烯烴可能的結構簡式

Answer 1

【答案】(1) 26 CH4

(2) C4H8 n(CH4):n(C4H8)=30÷16:35÷56=3:1

解析：混合烴總質量為M(混合烴)=56．0L÷22．4L/mol×26g/mol=65 g

設烯烴的分子式為CnH2n,則有m(CnH2n)=35 g,m(CH4)=65g－35g =30g;

則有65÷(30÷16+35÷14n)=26，解得:n=4,

則烯烴為C4H8；n(CH4):n(C4H8)=30÷16:35÷56=3:1

(3)CH2=CH－CH2CH3,CH3－CH=CH－CH3, CH2=C(CH3)2

【解析】試題分析：同溫同壓下，氣體相對密度之比等于其相對分子質量之比，故混合氣體的相對分子質量為13×2=26，則兩種烴一種相對分子質量大于26，另一種小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烴為甲烷，氣體的物質的量為 2.5mol，氣體的總質量為26g/mol×2.5mol=65g，溴水質量增重35.0g，則甲烷的質量為65g-35g=30g，
n（CH4）= =1.875mol，烯烴的物質的量為2.5mol-1.875mol=0.625mol，則烯烴的相對分子質量為 =56g/mol。

解析：（1）同溫同壓下，氣體相對密度之比等于其相對分子質量之比，故混合氣體的相對分子質量為13×2=26，則兩種烴一種相對分子質量大于26，另一種小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烴為甲烷，分子式為CH4；

（2）氣體的物質的量為2.5mol，氣體的總質量為26g/mol×2.5mol=65g，溴水質量增重35.0g，則甲烷的質量為65g-35g=30g；
n（CH4）=1.875mol，烯烴的物質的量為2.5mol-1.875mol=0.625mol，
則烷烴與烯烴的物質的量之比為1.875mol：0.625mol=3：1；

（3）烯烴的相對分子質量為56；

設分子式為CnH2n ,有12n+2n=56，解得:n=4，應為C4H8，可能為CH2═CH-CH2-CH3、CH3-CH═CH-CH3、CH2═CH（CH3）CH3。