Question

將含過量氧氣和乙烯及某烷烴組成的混合氣體20L，點燃爆炸反應(yīng)后，氣體體積仍為20L（120℃，1.01×10⁵Pa），然后將氣體通過足量的堿石灰，剩余氣體2L，若僅通過濃硫酸，則體積變?yōu)?0L．求烷烴的分子式及原來乙烯的體積．

Answer 1

【答案】分析：先根據(jù)混合氣體在點燃爆炸反應(yīng)后氣體體積不變求出烷烴的分子式；根據(jù)堿石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收多余的氧氣，所以剩余兩升為過量的氧氣，求出反應(yīng)生成CO₂和H₂O的體積，濃硫酸只能吸收水分，求出最后剩余的氣體的成分，最后設(shè)CH₄為xL，C₂H₄ 為yL，通過化學(xué)方程式求出生成CO₂和H₂O，列方程組便可解得．
解答：解：根據(jù)C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O可知，在120℃101kPa下氣體的體積是保持不變的，也就是說烷烴也應(yīng)該如此，設(shè)烷烴的化學(xué)式為C_xH_2x+2，則其燃燒的化學(xué)方程式為C_xH_2x+2+O₂→xCO₂+（x+1）H₂O，也即滿足1+=x+x+1，解得x=1，即烷烴的化學(xué)式為CH₄；
 堿石灰能吸收水和二氧化碳，但不能吸收多余的氧氣，所以剩余兩升為過量的氧氣，
 反應(yīng)生成CO₂和H₂O的體積共18L，濃硫酸只能吸收水分，最后剩余的體積中含有過量的2L氧氣和8L生成的二氧化碳，所以反應(yīng)中還生成了10L的H₂O．
  設(shè)CH₄為xL，C₂H₄ 為yL，通過化學(xué)方程式可知分別生成CO₂ xL、2yL，分別生成H₂O 2xL，2yL，
列方程組x+2y=8；2x+2y=10，解得x=2L，y=3L．
故烷烴的分子式為CH₄及原來乙烯的體積為2L．
答：烷烴的分子式為CH₄及原來乙烯的體積為2L．
點評：本題主要考查了化學(xué)計算，在確定氣體的成分是要抓住燃燒前后氣體體積不變的反應(yīng)中有機物分子中的氫原子數(shù)為4．