Question

由A、B两种气态烃组成的混合气体，对H₂的相对密度为17．常温常压下，取这种混合气体10mL与80mL氧气（过量）混合，当完全燃烧后恢复到原状态时，测得气体的体积为70mL．
试求：
（1）混合气体的平均组成为

 

；
（2）若上述两种气体按体积1：1混合时，则两种气态烃的可能组成为

 

．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：

分析：（1）密度与摩尔质量成正比，混合烃对H₂的相对密度为17，据此可以计算出混合烃的平均摩尔质量，然后设出混合烃的平均分子式，根据差量法计算出平均H原子数，再根据平均摩尔质量计算出含有的平均C原子数；
（2）根据平均分子式及两种气体按体积1：1进行讨论，得出每种体积的烃的组成．

解答： 解：（1）设混合烃的平均分子式为：C_xH_y，密度与摩尔质量成正比，混合烃对H₂的相对密度为17，则混合烃的平均摩尔质量为：17g/mol×2=34g/mol，则12x+y=34，
混合烃燃烧的方程式为：C_xH_y+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O，△n，
                  1        x+

y

4

       x        1+

y

4

                      10mL                      （10+80-70）=20mL
（1+

y

4

）：1=20mL：10mL，解得：y=4，将y=4
代入12x+y=34可得：x=2.5，所以混合气体的平均组成为：C_2.5H₄，
故答案为：C_2.5H₄；
（2）混合气体的平均组成为C_2.5H₄，当含有甲烷时，则另一种烃分子中含有H数目为4，设另一种烃含有的C数目为x，则：

1+x

2

=2.5，解得：x=4，所以另一种烃为C₄H₄；当不含甲烷时，必须含有2个C的烃，平均H为4，则只能含有C₂H₄，另一种烃分子中H数目必须为4，设另一种烃中含有C数目为y，则：

2+y

2

=2.5，解得：y=3，即另一种气态烃为C₃H₄，
故答案为：C₂H₄和C₃H₄ 或CH₄和C₄H₄．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确平均摩尔质量在化学计算中的应用，（2）为难点，需要根据常见烃的分子组成特点结合平均分子式中C、H平均组成进行讨论，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．