Question

石油及其分馏产物在供氧不足时燃烧，常常产生CO，这也是常见的大气污染物之一，将某气态烃在5倍体积的纯氧中燃烧，产物通过足量Na₂O₂，并在电火花连续作用下充分反应，生成的气体体积缩小到燃烧后产物体积的3/8（气体体积都在100⁰C以上，1.01×10⁵Pa时测定）
（1）试写出通式为C_xH_y的某烃在供氧不足时燃烧的化学方程式（CO₂的系数定为m）
（2）当m=2时，求该烃的化学式；
（3）若1mol 某气态烃在供氧不足时，产物在足量的Na₂O₂和电火花连续作用下产生3mol 氧气，且固体的增重范围为90g≤△W≤118g，求烃可能的化学式和燃烧产物CO与CO₂的物质的量之比，将结果填入下表：

烃的化学式	n（CO）/n（CO2）

Answer 1

分析：（1）从质量守恒的角度书写并配平方程式；
（2）产物通过过氧化钠时，生成氧气，最后气体的成分为氧气，发生反应有2CO+O₂=2CO₂ …①2CO₂+Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ …②，根据反应的方程式计算；
（3）1molCO₂使过氧化钠增重28g，1molH₂O使过氧化钠增重2g，CO完全被过氧化钠吸收，所以依据原有关系列式计算．

解答：解：（1）氧气不足时，生成CO₂、CO和H₂O，反应的化学方程式为C_xH_y+（

x+m

2

+

y

4

）O₂

点燃

 mCO₂+（x-m）CO+

y

2

H₂O，
答：反应的方程式为C_xH_y+（

x+m

2

+

y

4

）O₂

点燃

 mCO₂+（x-m）CO+

y

2

H₂O；
（2）产物通过足量Na₂O₂，发生：
2CO+O₂=2CO₂ …①2CO₂+Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ …②，将①、②式合并得：CO+Na₂O₂=Na₂CO₃ …③
由此可以确定CO完全被吸收．CO₂和H₂O生成O₂，
当m=2时，有：

1 2 ×(2+ y 2 )

2+ y 2 +(x-2)

=

3

8

…①

x

2

+

y

4

+1=5…②
解得：x=4、y=8，
答：该烃的化学式为C₄H₈；
（3）1molCO₂使过氧化钠增重28g，1molH₂O使过氧化钠增重2g，CO完全被过氧化钠吸收，所以依据原有关系，
列出关系式：

1

2

×（m+

y

2

）=3…①
90≤2×

y

2

+28×m+（x-m）×28≤118…②
当x=3时，y=8，分子式为C₃H₈，此时m=2，

n(CO)

n(CO2)

=

1

2

；
当x=4时，y=6，分子式为C₄H₆，此时m=3，

n(CO)

n(CO2)

=

1

3

；
故答案为：

烃的化学式	n（CO）/n（CO2）
C3H8	1 2
C4H6	1 3

点评：本题考查有机物分子式的确定，题目难度较大，注意从题目中所给数据结合化学方程式，用讨论的方法计算．