Question

20．某氣態(tài)烷烴與烯烴的混合氣9g，其密度為相同狀況下氫氣密度的11.25倍，將混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g，求：
（1）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為22.5 g•mol^-1．
（2）下列關(guān)于混合氣體組成，判斷正確的是A（填字母編號）
A．必有甲烷        B．必有乙烯         C．無法判斷
（3）氣態(tài)烯烴的物質(zhì)的量0.1mol．

Answer 1

分析 密度為相同狀況下氫氣密度的11.25倍，平均摩爾質(zhì)量為11.25×2=22.5g/mol；
將混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g，則烯烴的質(zhì)量為4.2g，氣體的總物質(zhì)的量為$\frac{9g}{22.5g/mol}$=0.4mol，由平均摩爾質(zhì)量可知一定含甲烷，結(jié)合質(zhì)量、物質(zhì)的量計(jì)算，以此來解答．

解答 解：（1）由氣態(tài)烷烴和氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體是同種狀況下H₂密度的11.25倍，
則：M（混合）=11.25×2g/mol=22.5g/mol，
故答案為：22.5；
烯烴的摩爾質(zhì)量最小為28g/mol，則烷烴的摩爾質(zhì)量應(yīng)小于22.4g/mol，所以混合氣體中一定含有甲烷，
氣體的總物質(zhì)的量為$\frac{9g}{22.5g/mol}$=0.4mol，
混合氣體通過足量的溴水，溴水增重4.2g為烯烴的質(zhì)量，所以甲烷的質(zhì)量為：9g-4.2g=4.8g
甲烷的物質(zhì)的量為：n（CH₄）=$\frac{4.8g}{16g/mol}$=0.3mol，
所以烯烴的物質(zhì)的量為0.4mol-0.3mol=0.1mol，所烯烴的摩爾質(zhì)量為$\frac{4.2g}{0.1mol}$=42g/mol，
設(shè)烯烴的化學(xué)式為C_nH_2n，
則：12n+2n=42，
解得：n=3，即烯烴為丙烯，
該混合物為甲烷與丙烯的混合氣體，
（2）由上述分析可知，必有甲烷，故答案為：A；
（3）氣態(tài)烯烴的物質(zhì)的量為0.1mol，故答案為：0.1．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物分子式計(jì)算的確定，為高頻考點(diǎn)，把握平均摩爾質(zhì)量、判斷混合物一定含甲烷為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意平均摩爾質(zhì)量的應(yīng)用，題目難度不大．