Question

5．若己知烃A 0.1mol充分燃烧后生成的产物均为0.4mol．则：
（1）烃A的分子式为C₄H₈．
（2）若烃A能使溴水褪色且与HBr在一定条件的加成产物只有一种，则烃A的结构简式为CH₃CH═CHCH₃．
（3）若烃A与某烷组成同温同压下与乙炔密度相同的混合气体．求
①该烷烃的分子式为CH₄；
②该混合气体中烷烃在标准状况下所占的体积分数为多少？

Answer 1

分析 （1）0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO₂和水各0.4mol，根据原子守恒可知，该烃的分子式为C₄H₈；
（2）该烃的分子式为C₄H₈，不饱和度为1，而该烃能使溴水褪色，说明分子中含有1个C=C键，与HBr在一定条件的加成产物只有一种，说明该烯烃是碳碳双键高度对称；
（3）若烃A与某烷组成同温同压下与乙炔密度相同的混合气体，即烃A与某烷平均相对分子量为26，所以烷烃的相对分子量小于26，则烷烃是甲烷，体积分数之比等于物质的量之比．

解答 解：（1）0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO₂和水各0.6mol，根据原子守恒可知，该烃的分子中N（C）=$\frac{0.4mol}{0.1mol}$=4，N（H）=$\frac{0.4mol×2}{0.1mol}$=8，该烃的分子式为：C₄H₈ ，故答案为：C₄H₈；
（2）该烃的分子式为C₄H₈，不饱和度为1，而该烃能使溴水褪色，说明分子中含有1个C=C键，与HBr在一定条件的加成产物只有一种，说明该烯烃是碳碳双键高度对称，所以分子式为：CH₃CH═CHCH₃，故答案为：CH₃CH═CHCH₃；
（3）若烃A与某烷组成同温同压下与乙炔密度相同的混合气体，即烃A与某烷平均相对分子量为26，所以烷烃的相对分子量小于26，
①烷烃是甲烷，所以分子式为CH₄，故答案为：CH₄；
②设C₄H₈ 的物质的量为xmol，甲烷的物质的量为ymol，所以$\frac{56x+16y}{x+y}$=26，则$\frac{x}{y}=\frac{1}{3}$，即烷烃在标准状况下所占的体积分数为：$\frac{3}{1+3}$×100%=75%，
答：该混合气体中烷烃在标准状况下所占的体积分数为75%．

点评 本题考查混合物的有关计算、阿伏伽德罗定律及推论，难度不大，理解平均相对分子质量的计算是关键，可以利用十字交叉法计算．