Question

某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：
（1）推出混合气体中气态烷烃的化学式：

CH₄

．依据题意知混合气体的平均相对分子质量为

26

，则烷烃一定为

CH₄

．
（2）混合气体中两种气体的物质的量之比：

n（CH₄）：n（C₄H₈）=3：1

．
（3）写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式：

CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂

．

Answer 1

分析：（1）相同条件下，密度之比等于相对分子质量之比，据此计算混合气体的相对分子质量，进而确定含有的烷烃；
（2）根据n=

V

Vm

计算56L混合气体的物质的量，再根据m=nM计算混合气体的质量，溴水质量增重35.0g为烯烃的质量，进而计算烷烃的质量与物质的量，再计算烯烃的物质的量，据此解答；
（3）由烯烃的质量与物质的量，根据M=

m

n

计算其摩尔质量，据此计算烯烃的分子式，书写可能的结构．

解答：解：（1）在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，故混合气体的平均相对分子质量为13×2=26，故一定含有甲烷，
故答案为：CH₄；26；CH₄；
（2）标况下56L混合气体的物质的量为

56L

22.4L/mol

=2.5mol，故混合气体的总质量为2.5mol×26g/mol=65g，溴水质量增重35.0g为烯烃的质量，故甲烷的质量为65g-35g=30g，故甲烷的物质的量为

30g

16g/mol

=

15

8

mol，烯烃的物质的量为2.5mol-

15

8

mol=

5

8

mol，故n（CH₄）：n（C₄H₈）=

15

8

mol：

5

8

mol=3：1，
故答案为：n（CH₄）：n（C₄H₈）=3：1；
（3）烯烃的摩尔质量为

35g

5 8 mol

=56g/mol，令烯烃的组成为（CH₂）_n，故14n=56，解得n=4，故该烯烃为C₄H₈，可能的结构为：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
故答案为：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

点评：本题以计算题形式考查有机物的推断、同分异构体等，难度中等，根据平均相对分子质量确定含有甲烷是解题的关键．