Question

20．完全燃燒一定量的乙烯與某烴的混合氣體后．測得其生成物中氣體的質(zhì)量是反應前混合烴質(zhì)量的2.86倍，試通過計算求氣態(tài)烴的分子式及它在混合氣體中所占的物質(zhì)的量分數(shù)（氣體體積和質(zhì)量均在常溫下測定）．

Answer 1

分析 測得其生成物中氣體的質(zhì)量是反應前混合烴質(zhì)量的2.86倍，則混合烴中C的質(zhì)量分數(shù)為：ω（C）=2.86×$\frac{12}{44}$=0.78，乙烯分子中含碳量為：$\frac{12×2}{28}$=0.857＞0.78，由于烯烴的最簡式相同，其含碳量都是0.78，炔烴的含碳量大于0.78，則另一種烴只能為烷烴，設烷烴通式為C_nH_2n+2，則$\frac{12n}{14n+2}$＜0.78，通過討論得出n的數(shù)值，然后設混合氣體中C₂H₄和CH₄共1 mol、CH₄的物質(zhì)的量為x，由題意知：$\frac{44x+88（1-x）}{16x+28（1-x）}$=2.86，據(jù)此計算出x，再計算出另一種烴的物質(zhì)的量分數(shù)．

解答 解：生成物中氣體的質(zhì)量是反應前混合烴質(zhì)量的2.86倍，即：$\frac{m（C{O}_{2}）}{m（混合烴）}$=0.286，故混合烴中C的質(zhì)量分數(shù)為：ω（C）=2.86×$\frac{12}{44}$=0.78，
乙烯分子中含碳量為：$\frac{12×2}{28}$=0.857＞0.78，
由于烯烴的最簡式相同，其含碳量都是0.78，炔烴的含碳量大于0.78，則另一種烴只能為烷烴，
設烷烴通式為C_nH_2n+2，則$\frac{12n}{14n+2}$＜0.78，
解得：n＜2，
混合氣體中另一種烴分子中C原子數(shù)為1，一定是甲烷，
設混合氣體中C₂H₄和CH₄共1 mol，其中CH₄的物質(zhì)的量為x，由題意知：$\frac{44x+88（1-x）}{16x+28（1-x）}$=2.86，
解得：x=0.818 mol，
所以混合烴中甲烷的物質(zhì)的量分數(shù)為：$\frac{0.818mol}{1mol}$×100%=81.8%，
答：另一種氣態(tài)烴為CH₄，所占的物質(zhì)的量分數(shù)為81.8%．

點評 本題考查了有機物分子式的確定，題目難度中等，明確“測得其生成物中氣體的質(zhì)量是反應前混合烴質(zhì)量的2.86倍”含義為解答關鍵，注意掌握常見烴的分子組成，試題側重考查學生的分析、理解能力．