Question

有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答下列问题：
（1）请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：

CxHy+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O

．
（2）相同状况下，等体积的上述气态烃，消耗O₂的量最多的是

丁烷

．
（3）等质量的上述气态烃，在充分燃烧时，消耗O₂的量最多的是

甲烷

．
（4）存在同分异构体的是

丁烷

．
（5）在120℃，1.01×10⁵Pa条件下，某气态烃与足量的O₂完全反应后，测得反应前后气体的体积没有发生改变，则该烃为

甲烷

．
（6）10mL某气态烃，在50mL O₂中充分燃烧，得到液态水，以及体积为35mL的混合气体（所有气体体积均在同温同压下测定）．该气态烃是

乙烷

．

Answer 1

分析：（1）烷烃在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，配平确定化学计量数．
（2）相同状况下，等体积的气态烃，消耗O₂的量取决于（x+

y

4

） 的值，（x+

y

4

） 越大消耗O₂的量越多．
（3）等质量的烃，在充分燃烧时，消耗O₂的量取决于H的质量分数ω（H），ω（H）越大消耗O₂的量越多．
（4）碳原子数≥4才会出现碳链异构．
（5）反应前后气体的体积没有发生改变，则前后气体的化学计量数相等，根据烃足量的氧气中充分燃烧的通式计算．
（6）根据完全燃烧消耗O₂的量，先判断是否完全燃烧，再根据方程式利用差量法计算．

解答：解：（1）烷烃在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式：CxHy+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O，
故答案为：CxHy+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O；
（2）①甲烷，分子式为CH₄②乙烷，分子式为C₂H₆③丙烷，分子式为C₃H₈，④丁烷，分子式为C₄H₁₀，它们的（x+

y

4

）值分别为2、3.5、5、6.5，丁烷的（x+

y

4

）值最大，即消耗O₂的量最多，故答案为：丁烷；
（3））①甲烷，分子式为CH₄②C、H原子个数比为1：4，H的质量分数ω（H）最大，消耗O₂的量最多，故答案为：甲烷；
（4）碳原子数≥4才会出现碳链异构，所以丁烷存在同分异构体，故答案为：丁烷；
（5）在120℃，1.01×10⁵Pa条件下，生成的水为气态，
C_xH_y+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O（g），
所以  1+（x+

y

4

）=x+

y

2

解得，y=4，即分子式中氢原子数目为4，
故答案为：甲烷；
（6）①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃中它们的（x+

y

4

）值分别为2、3.5、5、6.5，10ml完全燃烧需要的氧气的体积分别为20ml、35ml、50ml、65ml，
所以只有丁烷不能完全燃烧，
若完全燃烧，则混合气体是CO₂、O₂，设烃为C_xH_y，则
  C_xH_y+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O（l），体积减小△V
  1                                1+（x+

y

4

）-x=1+

y

4

   
 10                                 （10+50-35）=25
所以10（1+

y

4

）=25，解得y=6，即1分子烃中H的原子个数是6，
氧气有剩余，所以10（x+

y

4

）＜50，由于y=6，解得x＜3.5，
所以气态烃为乙烷，
若不完全燃烧，10mL丁烷生成CO需要氧气为45ml，小于50ml，所以混合气体是CO₂、CO，设烃为C_xH_y，根据C原子守恒，有10x=35，解得，x=3.5，碳原子数目为整数，不成立．
故答案为：乙烷．

点评：本题是一道有关有机物计算的题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度不大，熟记结论，使用体积差的计算方法要注意．