Question

（1）已知某混合气体的体积百分数组成为80.0%CH₄、15.0%C₂H₄和5.00%C₂H₆，请计算该混合气体的平均摩尔质量及标准状况下的密度（g?L^-1）．
（2）有机物A由碳、氢、氧三种元素组成．现取3g A与4.48L氧气（标准状况）在密闭容器中燃烧，燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气（假设反应物没有剩余）．将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g．通过计算确定该有机物的分子式．

Answer 1

分析：（1）根据

.

M

=M₁x₁+M₂x₂+…+M_ix_i计算平均摩尔质量，再根据ρ=

M

Vm

计算混合气体的密度；
（2）浓硫酸增重3.6g为水的质量，碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算二氧化碳、水的物质的量；根据n=

V

Vm

计算氧气的物质的量，根据质量守恒计算CO的质量，根据n=

m

M

计算CO的物质的量，再根据原子守恒计算计算确定该物质的最简式，据此解答．

解答：解：（1）混合气体平均摩尔质量=16g/mol×80%+28g/mol×15%+30g/mol×5%=18.5g/mol，混合气体的密度=18.5g/mol÷22.4L/mol=0.826g/L，
答：混合气体平均摩尔质量为18.5g/mol，混合气体的密度为0.826g/L；
（2）浓硫酸增重3.6g为水的质量，n（H₂O）=

3.6g

18g/mol

=0.2mol，碱石灰增重4.4g为二氧化碳的质量，n（CO₂）=

4.4g

44g/mol

=0.1mol，4.48L氧气的物质的量=

4.48L

22.4L/mol

=0.2mol，氧气的质量=0.2mol×32g/mol=6.4g，故CO的质量=3g+6.4g-3.6g-4.4g=1.4g，故 n（CO）=

1.4g

28g/mol

=0.05mol，
故3g A中n（H）=2n（H₂O）=0.4mol，n（C）=n（CO₂）+n（CO）=0.1mol+0.05mol=0.15mol，n（O）=2n（CO₂）+n（CO）+n（H₂O）-2n（O₂）=2×0.1 mol+0.05 mol+0.2 mol-2×0.2 mol=0.05mol，所以，n（C）：n（H）：n（O）=3：8：1，
A的最简式为C₃H₈O，由H原子与碳原子数目可知，最简式中H已达饱和，故A的分子式为C₃H₈O，
答：A的分子式为C₃H₈O．

点评：本题考查有机物的确定，题目难度不大，注意从质量守恒的角度计算一氧化碳的质量是解题关键，再根据原子守恒计算．