Question

11．某無色混合氣體由等質量的CO和X（X為甲烷或乙烯）組成，為確定X的成分，進行如下實驗：
取2.24L（標準狀況）該混合氣體在足量的氧氣中燃燒，并將燃燒后的產物通入如圖Ⅰ所示的裝置中
Ⅰ定量分析
（1）實驗前后裝置A增重1.8g
（2）裝置B中發生反應的離子方程式為CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O，經測定，實驗前后裝置B增重4.4g，則X的結構簡式為CH₄
Ⅱ定性分析
將一定量于按混合氣體通入如圖Ⅱ所示實驗裝置，結合Ⅰ中結論完成下列實驗內容
（3）裝置甲中的實驗現象為溴水不褪色；裝置乙中的實驗現象為試管內氣體顏色變淺，試管內壁有油狀液滴出現

Answer 1

分析 （1）氣體總物質的量為0.1mol，由于CO和X物質的量相等，因此X為0.05mol，CO燃燒產生CO₂，X燃燒產生CO₂和H₂O，濃硫酸只吸收H₂O，又由于甲烷和乙烯分子中均有4個氫，因此0.05mol甲烷或乙烯燃燒均產生0.1molH₂O，所以濃硫酸增重1.8g；
（2）澄清石灰水吸收二氧化碳；經測定，實驗前后裝置B增重4.4g，n（CO₂）=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，則0.05molX含有0.05molCO₂，X含有一個碳原子，X為甲烷；
（3）甲烷與溴水不反應；光照條件下，甲烷與氯氣發生取代反應．

解答 解：（1）氣體總物質的量為0.1mol，由于CO和X物質的量相等，因此X為0.05mol，CO燃燒產生CO₂，X燃燒產生CO₂和H₂O，濃硫酸只吸收H₂O，又由于甲烷和乙烯分子中均有4個氫，因此0.05mol甲烷或乙烯燃燒均產生0.1molH₂O，所以濃硫酸增重1.8g；
故答案為：1.8；
（2）澄清石灰水吸收二氧化碳，離子方程式為CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O；經測定，實驗前后裝置B增重4.4g，n（CO₂）=$\frac{4.4g}{44g/mol}$=0.1mol，則0.05molX含有0.05molCO₂，X含有一個碳原子，X為甲烷；
故答案為：CO₂+Ca²⁺+2OH^-=CaCO₃↓+H₂O；CH₄；
（3）甲烷與溴水不反應；光照條件下，甲烷與氯氣發生取代反應，試管內氣體顏色變淺，試管內壁有油狀液滴出現；
故答案為：溴水不褪色；試管內氣體顏色變淺，試管內壁有油狀液滴出現．

點評 本題考查有機物分子式的確定及其性質，難度不大，根據濃硫酸增重、澄清石灰增重求出H₂O、CO₂是解題的關鍵．