Question

11．兩種氣態烴的混合物1體積在氧氣中充分燃燒，生成1.6體積的CO₂和2體積的水蒸氣，（體積都是在相同條件下測得）．試寫出這種兩種烴的可能組合，并分別寫出兩者的體積比（不寫過程即可）．

Answer 1

分析 兩種氣態烴的混合物共1體積，在氧氣中完全燃燒得到1.6體積的CO₂和2體積的水蒸氣，根據相同體積下氣體的體積之比等于物質的量之比，可得平均分子式為C_1.6H₄，利用平均值法確定炔烴烴的可能組成及其體積之比．

解答 解：兩種氣態烴的混合物1體積在氧氣中充分燃燒，生成1.6體積的CO₂和2體積的水蒸氣，則該混合烴中平均C原子數為：N（C）=$\frac{1.6}{1}$=1，6，平均H原子數為：$\frac{2×2}{1}$=4，該混合烴的平均分子式為C_1.6H₄，
C原子數小于1.6的只有甲烷，則混合烴中一定含有CH₄，
由于甲烷分子中含有4個H，則另一種氣態烴分子中含有的H原子數一定為4，且含有的氦原子數≤4，
所以該兩種氣態烴的可能組合為：①CH₄和C₂H₄、②CH₄和C₃H₄、③CH₄和C₄H₄，
若為：①CH₄和C₂H₄，設甲烷體積為x、乙烯的體積為y，根據平均C原子數為1.6可得：$\frac{x+2y}{x+y}$=1.6，整理可得：x：y=2：3；
若為②CH₄和C₃H₄，設甲烷體積為x、C₃H₄的體積為y，則：$\frac{x+3y}{x+y}$=1.6，整理可得：x：y=7：3；
若為③CH₄和C₄H₄，設甲烷體積為x、C₄H₄的體積為y，則：$\frac{x+4y}{x+y}$=1.6，整理可得：x：y=4：1，
答：該兩種烴的可能組成及體積比分別為：CH₄和C₂H₄  2：3、CH₄和C₃H₄  7：3、CH₄和C₄H₄ 4：1．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確平均分子式的含義及其應用方法為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在確定有機物分子式中的應用，試題充分培養了學生的分析能力及化學計算能力．