Question

在常溫常壓下，某氣態烴與氧氣的混和氣體的總體積為10aL，電火花引燃充分燃燒后氧氣過量，將混和氣體通過濃硫酸后，再恢復到原來的溫度和壓強時，氣體體積減少到4aL，
（1）最后的4aL氣體中二氧化碳與氧氣的體積比是______：______
（2）原10aL混和氣體中烴與氧氣的體積比是______：______．

Answer 1

解：設烴的化學式為C_xH_y，設烴的體積為V，則
C_xH_y+（x+）xCO₂+H₂O△V
1 x+ x 1+
V 6aL
1+=，
因氧氣過量，則V≤V（CO₂）＜4aL，
討論：①當V=1aL時，y=20，對應的烴在常溫下不為氣體，不符合題意；
②當V=2aL時，y=8，當為C₃H₈時，生成二氧化碳至少為6aL，不符合題意；
③當V=3aL時，y=4，對應的烴有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳體積為3aL，小于4aL，
（1）通過以上討論可知，當V=3aL時，y=4，對應的烴有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳體積為3aL，則氧氣的體積為4aL-3aL=1aL，
則體積比為：V（CO₂）：V（O₂）=3aL：1aL=3：1，
故答案為：3；1；
（3）通過以上討論可知，當V=3aL時，y=4，對應的烴有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，則甲烷的體積為3aL，氧氣的體積為：10aL-3aL=7aL，
所以，原10aL混和氣體中烴與氧氣的體積比是：v（烴）：V（O₂）=3aL：7aL=3：7，
故答案為：3；7．
分析：設烴的化學式為C_xH_y，設烴的體積為V，則
C_xH_y+（x+）xCO₂+H₂O△V
1 x+ x 1+
V 6aL
1+=，
因氧氣過量，則V≤V（CO₂）＜4aL，
討論：①當V=1aL時，y=20，對應的烴在常溫下不為氣體，不符合題意；
②當V=2aL時，y=8，當為C₃H₈時，生成二氧化碳至少為6aL，不符合題意；
③當V=3aL時，y=4，對應的烴有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳體積為3aL，
以此進行計算．
點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，沒有明確烴的種類和體積，需要討論得出結論．