Question

常温下，一种烷烃A和一种烯烃B组成混合气体，A、B分子最多只含4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。将1L该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO₂气体，试推断混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填如下表：

    

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B是体积比 （VA：VB）
①
②
③
④

Answer 1

组合编号

A的分子式

B的分子式

A和B的体积比（V_A：V_B）

①

CH₄

C₃H₆

1：3

②

CH₄

C₄H₈

1：1

③

C₂H₆

C₃H₆

1：1

④

C₂H₆

C₄H₈

3：1

【解析】：设混合气体的平均分子式为C_xH_y，因为同温同压下气体的体积比等于物质的量之比，所以1mol混合烃充分燃烧可生成2.5molCO₂，即x=2.5，故混合烃平均分子式为C_2.5H_y。可推断，混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃（CH₄和C₂H₆）和碳原子数大于2.5的烯烃（C₃H₆和C₄H₈）组成。它们有四种可能的组合，根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及平均分子式中碳原子数，可以确定A和B的体积比。

以第①组为例，用十字交叉法确定V_A：V_B。

（CH₄） 1            0.5

              2.5          

（C₃H₆）3            1.5             =

其他组同理可以用十字交叉法确定出V_A：V_B