Question

某混合氣體由一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為13，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將56.0L混合氣體通入足量溴水，溴水質(zhì)量增重35.0g（提示：烯烴可被溴水吸收），通過計(jì)算回答：
（1）列式計(jì)算混合氣體中兩種氣體組成（寫出分子式）及混合氣體的物質(zhì)的量之比？
（2）寫出混合氣體中氣態(tài)烯烴可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？

Answer 1

分析：根據(jù)在同溫同壓下，混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為13，可知混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為26，則一定有CH₄；根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算56L混合氣體的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算混合氣體的質(zhì)量，溴水質(zhì)量增重35.0g為烯烴的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算烷烴的質(zhì)量與物質(zhì)的量，再計(jì)算烯烴的物質(zhì)的量，根據(jù)M=

m

M

計(jì)算其摩爾質(zhì)量，據(jù)此計(jì)算烯烴的分子式，據(jù)此書寫烯烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式．

解答：解：（1）在同溫同壓下，混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為13，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為13×2=26，故一定含有甲烷；
標(biāo)況下56L混合氣體的物質(zhì)的量為

56L

22.4L/mol

=2.5mol，故混合氣體的總質(zhì)量為2.5mol×26g/mol=65g，溴水質(zhì)量增重35.0g為烯烴的質(zhì)量，故甲烷的質(zhì)量為65g-35g=30g，故甲烷的物質(zhì)的量為

30g

16g/mol

=

15

8

mol，烯烴的物質(zhì)的量為2.5mol-

15

8

mol=

5

8

mol，烯烴的摩爾質(zhì)量為

35g

5 8 mol

=56g/mol，令烯烴的組成為（CH₂）_n，故14n=56，解得n=4，故該烯烴為C₄H₈，
故n（CH₄）：n（C₄H₈）=

15

8

mol：

5

8

mol=3：1，
答：混合氣體成分為CH₄、C₄H₈；n（CH₄）：n（C₄H₈）=3：1；
（2）該烯烴為C₄H₈，可能的結(jié)構(gòu)為：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
答：該烯烴可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

點(diǎn)評(píng)：本題以計(jì)算題形式考查有機(jī)物的推斷、同分異構(gòu)體等，難度中等，根據(jù)平均相對(duì)分子質(zhì)量確定含有甲烷是解題的關(guān)鍵．