Question

A、B分別是碳原子數相同的烷烴和烯烴．現有2L A、B的混合氣體在氧氣中充分燃燒，生成8L二氧化碳和9.2L水蒸氣（氣體的體積均在同溫同壓下測定）．
（1）試推測A與B的分子式；若有同分異構現象，寫出烷烴A同分異構體的結構式．
（2）求混合氣體中各組分的體積百分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）體積之比等于物質的量之比，根據碳原子守恒確定A、B分子中碳原子數目，再根據烷烴、烯烴的組成通式確定A、B的分子式；根據A的分子式書寫同分異構體；
（2）根據生成的水蒸氣體積，利用H原子守恒計算混合氣體中平均H原子數目，令A的體積分數為x，則B為1-x，根據平均H原子數目列方程，據此解答．
解答：解：（1）體積之比等于物質的量之比，故n（有機物）：n（CO₂）=2L：8L=1：4，
根據C原子守恒可知，混合氣體中平均分子組成中N（C）=4，
A、B分別是碳原子數相同的烷烴和烯烴，故分子中都含有4個C原子，故A為C₄H₁₀，B為C₄H₈，
C₄H₁₀的同分異構體的結構式有：，
答：A為C₄H₁₀，B為C₄H₈；A的同分異構體有．
（2）體積之比等于物質的量之比，故n（有機物）：n（H₂O）=2L：9.2L=1：4.6，
根據C原子守恒可知，混合氣體中平均分子組成中N（H）==9.2，
令A為C₄H₁₀的體積分數為x，則C₄H₈的體積分數為1-x，根據平均H原子數目有：
10x+8（1-x）=9.2，
解得x=0.6
故C₄H₈的體積分數為1-x=1-0.6=0.4，
答：C₄H₁₀的體積分數為0.6，C₄H₈的體積分數為0.4．
點評：本題考查有機物分子式的確定，難度不大，注意利用平均C值、平均H值法進行的解答．