Question

標準狀況下，乙烷與某烴的混合氣體1.344 L與足量氧氣混合后，點燃爆炸，所得氣體通過240 mL 0.500 mol·L^-1 NaOH溶液中，使逸出氣體中不含CO₂。把吸收CO₂后的溶液在減壓低溫條件下蒸干得到固體質量為7.60 g（不含結晶水）。

（1）通過計算確定原混合氣體的成分。

（2）計算原混合氣體中各組分的體積。

Answer 1

（1）C₂H₆與CH₄的混合氣體

（2）V（C₂H₆）=0.448 L，V（CH₄）=0.896 L

解析：（1）n(NaOH)=0.24 L×0.500 mol·L^-1=0.12 mol。

設所得7.60 g固體中，含有Na₂CO₃和NaHCO₃的物質的量分別為x、y，根據題意有：

2x+y=0.12 mol(鈉元素守恒)

106 g·mol^-1x+84  g·mol^-1y=7.60 g(所得固體質量）

由此求出：x=0.04 mol,y=0.04 mol。

則碳元素的物質的量為

0.04 mol+0.04 mol=0.08 mol

n_混烴==0.06 mol，混合烴中碳原子的平均值為=。

其中一種組分是乙烷（分子式中碳原子數為2，大于），根據平均值原理可知，另一種組分的分子式中的碳原子數必小于，一定是甲烷，即原混合烴由CH₄和C₂H₆組成。

（2）設原混合烴中，CH₄為a mol，C₂H₆為b mol，則有：

a+b=0.06（混合烴的總物質的量）

a+2b=0.08(混合烴中的碳元素)

求得a=0.04,b=0.02。

所以原混合烴中各組分的體積分別為：

V（CH₄）=0.896 L，V（C₂H₆）=0.448 L。