Question

7．一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体密度是相同状况下H₂密度的12.5倍，该混合气体通过溴水的试剂瓶时，试剂瓶总质量增加8.4g，该混合气体的组成可能是（　　）

• A． 乙烯和乙烷
• B． 乙烷和丙烯
• C． 甲烷和乙烯
• D． 丙烯和丙烷

Answer 1

分析 根据混合气体的密度是相同状况下H₂密度的12.5倍可以确定有机物的平均摩尔质量25g/mol，故混合气体中一定有甲烷，混合气体的总的物质的量为：$\frac{10g}{25g/mol}$=0.4mol；该混合气通过Br₂水时，Br₂水增重8.4g，8.4g为烯烃的质量，所以甲烷的质量为1.6g，物质的量为0.1mol，故烯烃的物质的量为0.3mol，结合烯烃的质量和物质的量来确定烯烃的摩尔质量，再根据烯烃组成通式确定烯烃．

解答 解：混合气体的密度是相同状况下H₂密度的12.5倍，所以混合物的平均摩尔质量为12.5×2g/mol=25g•mol^-1，所以混合气体中一定有甲烷，混合气体的总的物质的量为：$\frac{10g}{25g/mol}$=0.4mol，
该混合气通过Br₂水时，Br₂水增重8.4g，8.4g为烯烃的质量，所以甲烷的质量为10g-8.4g=1.6g，
甲烷的物质的量为：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
故烯烃的物质的量为：0.4mol-0.1mol=0.3mol，所以M（烯烃）=$\frac{8.4g}{0.3mol}$=28g•mol^-1，
设烯烃的组成为C_nH_2n，则：14n=28，解得：n=2，故该烯烃为乙烯，
所以该混合物为甲烷、乙烯，
故选C．

点评 本题考查混合物反应的计算、有机物分子式的确定，题目难度中等，根据平均摩尔质量确定含有甲烷是解题的关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．