Question

7．（1）请写出烷烃C_nH${\;}_{2n+{2}_{\;}}$（n≥1）在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式：2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{点燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O．
有①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃，试回答（2）～（4）题（填序号）：
（2）相同状况下，等体积的上述气态烃充分燃烧，消耗O₂的量最多的是④．
（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①．
（4）10mL某气态烃，在50mL0₂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）在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，根据原子守恒配平方程式；
（2）相同状况下，等体积的气态烃，消耗O₂的量取决于（x+$\frac{y}{4}$）的值，（x+$\frac{y}{4}$）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）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C_nH${\;}_{2n+{2}_{\;}}$（n≥1）在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{点燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O．
故答案为：2C_nH_2n+2+（3n+1）O₂$\stackrel{点燃}{→}$2nCO₂+（2n+2）H₂O；
（2）①甲烷，分子式为CH₄②乙烷，分子式为C₂H₆③丙烷，分子式为C₃H₈，④丁烷，分子式为C₄H₁₀，它们的（x+$\frac{y}{4}$）值分别为2、3.5、5、6.5，丁烷的（x+$\frac{y}{4}$）值最大，即消耗O₂的量最多，
故答案为：④；
（3）①甲烷，分子式为CH₄②C、H原子个数比为1：4，H的质量分数ω（H）最大，消耗O₂的量最多，
故答案为：①；
（4）①甲烷，②乙烷，③丙烷，④丁烷4种烷烃中它们的（x+$\frac{y}{4}$）值分别为2、3.5、5、6.5，10ml完全燃烧需要的氧气的体积分别为20ml、35ml、50ml、65ml，
所以只有丁烷不能完全燃烧，
若完全燃烧，则混合气体是CO₂、O₂，设烃为C_xH_y，则
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（l），体积减小△V
1                                    1+（x+$\frac{y}{4}$）-x=1+$\frac{y}{4}$
10                                    （10+50-35）=25
所以10（1+$\frac{y}{4}$）=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+$\frac{y}{4}$）＜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、解决问题的能力和计算能力，难度中等，熟记结论，使用体积差的计算方法要注意．