Question

已知A為烴，B為烴的含氧衍生物．由等物質的量的 A 和 B 組成的混合物 0.05mol 在0.125mol 的氧氣中恰好完全燃燒，生成 0.1mol 的 CO₂ 和 0.1mol H₂O，試通過計算回答下列問題：
（1）從分子式的角度看，等物質的量A 和 B 組成的混合物平均組成可用化學式表示為______，
（2）另取一定量的A和B完全燃燒，將其以任意物質的量比混合，且物質的量之和一定，則：
①若耗氧量一定，則A和B的結構簡式分別為：A______ B______
②若生成的CO₂ 和 H₂O 的物質的量一定，則A和B的結構簡式為：A______   B______．

Answer 1

【答案】分析：由A和B的混合物0.05mol燃燒生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O以及耗氧量，可知A和B的混合物平均組成分子式為C₂H₄O．由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，且A和B為等物質的量，根據平均值含義（如A與B中碳原子數確定，有兩種可能：一種情況是兩者碳原子數均為2；另一情況是一種碳原子數大于2，一種碳原子數小于2），A、B的組合可能有五種．分別是CH₄和C₃H₄O₂、C₂H₄和C₂H₄O₂、C₂H₂和C₂H₆O₂、C₂H₆和C₂H₂O₂、C₃H₆和CH₂O₂．以此進行分析．
解答：解：由A和B的混合物0.05mol燃燒生成0.1 molCO₂和0.1molH₂O以及耗氧量，可知A和B的混合物平均組成分子式為C₂H₄O．由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，且A和B為等物質的量，根據平均值含義（如A與B中碳原子數確定，有兩種可能：一種情況是兩者碳原子數均為2；另一情況是一種碳原子數大于2，一種碳原子數小于2），A、B的組合可能有五種．分別是CH₄和C₃H₄O₂、C₂H₄和C₂H₄O₂、C₂H₂和C₂H₆O₂、C₂H₆和C₂H₂O₂、C₃H₆和CH₂O₂．
（1）依題中燃燒反應數據可知：1 mol混合物+2.5 molO₂→2 molCO₂+2mol H₂O，從質量守恒的角度的可知混合物的平均分子式為C₂H₄O，故答案為：C₂H₄O；
（2）①由于A為烴，B為烴的含氧衍生物，則B中必含2個O原子，將其以任意物質的量比混合，且物質的量之和一定時，兩者碳原子數均為2，應為CH≡CH和，
故答案為：CH≡CH；；
②若生成的CO₂ 和 H₂O 的物質的量一定，則兩種物質中含有的C和H原子數相同，應為CH₂=CH₂和CH₃COOH，
故答案為：CH₂=CH₂；CH₃COOH．
點評：本題考查有機物分子式的確定，題目難度中等，計算出平均分子式，根據生成產物和耗氧量計算，本題為該類題目的典型．