Question

15．标准状况下，0.1mol某烃与1molO₂（过量）混和，完全燃烧后通过足量的过氧化钠固体，固体增重15克，从过氧化钠中逸出的全部气体为16.8L（标准状况），则该烃的分子式为（　　）

• A． C₂H₄
• B． C₃H₈
• C． C₄H₈
• D． C₅H₁₀

Answer 1

分析 120℃，0.1mol烃与1molO₂（过量）混合，完全燃烧后为CO₂、H₂O、O₂（剩余）混合气体，混合气体通过足量的Na₂O₂固体，发生反应2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，发生反应2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，Na₂O₂增重相当于烃中H元素质量，从Na₂O₂中溢出的全部气体为16.8L（标况）为氧气，水中的氧元素完全转移到氧气中，反应2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂导致整个过程中氧气的物质的量减小，根据氧气物质的量减少可以计算CO₂的物质的量，再结合过氧化钠质量增重计算H元素的质量，根据原子守恒进而确定化学式，以此解答该题．

解答 解：120℃，0.1mol烃与1molO₂（过量）混合，完全燃烧后为CO₂、H₂O、O₂（剩余）混合气体，混合气体通过足量的Na₂O₂固体，发生反应2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，Na₂O₂增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，发生反应2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，Na₂O₂增重相当于烃中H元素质量，从Na₂O₂中溢出的全部气体为16.8L（标况）为氧气，水中的氧元素完全转移到氧气中，反应2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂导致整个过程中氧气的物质的量减小，
从Na₂O₂中溢出的全部气体为16.8L（标况）为氧气，其物质的量=$\frac{16.8L}{22.4L/mol}$=0.75mol，故整个过程中氧气物质的量减少1mol-0.75mol=0.25mol，则：
2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ 氧气物质的量减少
2                           1
0.5mol                      0.25mol
故烃中氢元素的质量=15g-0.5mol×28g/mol=1g，则氢原子物质的量=$\frac{1g}{1g/mol}$=1mol，
则该烃中C原子数目=$\frac{0.5mol}{0.1mol}$=5、H原子数目=$\frac{1mol}{0.1mol}$=10，
故该烃的分子式为：C₅H₁₀，
故选D．

点评 本题考查有机物分子式的确定，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，关键是根据整个过程中氧气的物质的量变化计算二氧化碳，注意理解差量法的应用，难度较大．