Question

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24L的某氣態(tài)烷烴和具有一個(gè)雙鍵的烯烴的混合氣體完全燃燒后，將高溫下產(chǎn)生的氣體緩慢通過(guò)濃硫酸，濃硫酸增重4.05g，剩余氣體通過(guò)堿石灰，堿石灰增重6.60g．另再取2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的該混合氣體，將它通入過(guò)量的溴水中，溴水增重1.05g．
問(wèn)：（1）混合氣體由哪兩種烴組成，寫出它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．
（2）混合氣體中兩種烴的體積分?jǐn)?shù)各為多少？

Answer 1

分析：n（混合物）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，濃硫酸增重4.05g，為水的質(zhì)量，則n（H）=2×

4.05g

18g/mol

=0.45mol，m（H）=0.45g，
堿石灰增重6.60g，應(yīng)為CO₂的質(zhì)量，則n（C）=

6.6g

44g/mol

=0.15mol，m（C）=0.15mol×12g=1.8g，
所以m（混合物）=1.8g+0.45g=2.25g，M（混合物）=

2.25g

0.1mol

=22.5g/mol，摩爾質(zhì)量小于22.5g/mol的烴只有甲烷，則混合氣體中一定含有甲烷，
混合氣體通入溴水，溴水增重為烯烴的質(zhì)量，根據(jù)烯烴的質(zhì)量可計(jì)算甲烷的質(zhì)量和物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算烯烴的物質(zhì)的量，可計(jì)算出烯烴的摩爾質(zhì)量，進(jìn)而推斷烯烴的化學(xué)式．
根據(jù)體積、質(zhì)量關(guān)系列式計(jì)算混合氣體中兩種烴的體積分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）n（混合物）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，濃硫酸增重4.05g，為水的質(zhì)量，則n（H）=2×

4.05g

18g/mol

=0.45mol，m（H）=0.45g，
堿石灰增重6.60g，應(yīng)為CO₂的質(zhì)量，則n（C）=

6.6g

44g/mol

=0.15mol，m（C）=0.15mol×12g=1.8g，
所以m（混合物）=1.8g+0.45g=2.25g，M（混合物）=

2.25g

0.1mol

=22.5g/mol，摩爾質(zhì)量小于22.5g/mol的烴只有甲烷，則混合氣體中一定含有甲烷，
混合氣體通入溴水，溴水增重為烯烴的質(zhì)量，
則m（烯烴）=1.05g，
m（CH₄）=2.25g-1.05g=1.2g，
n（CH₄）=

1.2g

16g/mol

=0.075mol，
所以：n（烯烴）=0.1mol-0.075mol=0.025mol，
M（烯烴）=

1.05g

0.025mol

=42，
設(shè)烯烴的分子式為C_nH_2n，
則有12n+2n=42，n=3，
所以為C₃H₆，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₃CH=CH₂，
答：混合氣體由甲烷和丙烯組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為CH₄、CH₃CH=CH₂；
（2）設(shè)0.1mol混合物中含有xmolCH₄，ymolCH₃CH=CH₂，
則

x+3y=0.15 4x+6y=0.45

解之得：

x=0.075 y=0.025

，
所以φ（CH₄）=

0.075

0.1

×100%=75%；φ（CH₃CH=CH₂）=

0.025

0.1

×100%=25%，
（2）答：混合氣體中兩種烴的體積分?jǐn)?shù)各為φ（CH₄）=75%、φ（CH₃CH=CH₂）=25%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算以及有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，本題解答注意幾點(diǎn)：①摩爾質(zhì)量小于22.5g/mol的烴只有甲烷，②溴水增重為烯烴的質(zhì)量，③計(jì)算出甲烷的質(zhì)量和物質(zhì)的量為本題的關(guān)鍵之處．