Question

9．某一烷烃和单烯烃混合气体的平均分子量为22.5，取标准状况下的此混合气体4.48L，将其通入足量的溴水中，溴水的质量增加了2.1g
（1）通过计算推断混合气体中烷烃的烯烃的名称；
（2）写出该烷烃的电子式，写出该烯烃的结构简式．

Answer 1

分析 （1）根据混合气体的平均分子量及烃类的相对分子量情况判断烷烃为甲烷；与溴水反应的为单烯烃，根据混合气体体积计算出物质的量，再计算出混合烃的质量，从而得出甲烷的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算出甲烷的物质的量，从而可知单烯烃的物质的量，然后根据M=$\frac{m}{n}$计算出单烯烃的摩尔质量，最后根据单烯烃的通式确定其名称；
（2）甲烷为共价化合物，分子中含有4个碳氢键，据此写出甲烷的电子式；丙烯分子中含有3个碳原子，结构简式中需要标出含有的官能团碳碳双键．

解答 解：（1）烷烃和单烯烃混合气体的平均分子量为22.5，烃类中相对分子量小于22.5的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，
标况下4.48L混合气体的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，则混合烃的质量为：22.5g/mol×0.2mol=4.5g，
溴水增重的质量为单烯烃，则甲烷的质量为：4.5g-2.1g=2.4g，其物质的量为：$\frac{2.4g}{16g/mol}$=0.15mol，
则该单烯烃的物质的量为：0.2mol-0.15mol=0.05mol，其摩尔质量为：$\frac{2.1g}{0.05mol}$=42g/mol，
单烯烃的通式为C_nH_2n，则14n=42，解得n=3，所以该单烯烃为丙烯，
答：混合气体中烷烃为甲烷，单烯烃为丙烯；
（2）甲烷为共价化合物，分子中含有4个碳氢键，甲烷的电子式为：；
丙烯分子中含有碳碳双键，其结构简式为：CH₃CH=CH₂，
答：甲烷的电子式为；丙烯的结构简式为CH₃CH=CH₂．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确有机物机构与性质为解答关键，注意掌握电子式、结构简式的书写原则，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活运用能力．