Question

7．在1.01×10⁵Pa、120℃时，1LA、B两种烷烃组成的混合气体，在足量O₂中充分燃烧后，得到同温同压下2.5LCO₂和3.5L水蒸气，且A分子中比B少2个碳原子，试确定A和B的分子式及体积比A为甲烷、B为丙烷时，二者体积分别为0.25L、0.75L；当A为乙烷、B为丁烷时，二者体积分别为0.75L、0.25L．

Answer 1

分析 根据相同条件下气体体积之比等于物质的量之比，由混合气体1L充分燃烧后得到同温同压下2.5LCO₂和3.5L水蒸气，可知混合气体的平均分子式为C_2.5H₇，碳原子数小于2.5的烷烃有甲烷和乙烷，则另一种对应烷烃为丙烷和丁烷，结合平均分子式计算出二者的体积．

解答 解：同条件下气体体积之比等于物质的量之比，由混合气体1L充分燃烧后得到同温同压下2.5LCO₂和3.5L水蒸气，可知混合气体的平均分子式为C_2.5H₇，
烷烃中碳原子数小于2.5的有甲烷和乙烷，
当一种烷烃为甲烷时，另一种烷烃为丙烷，设甲烷体积为x，乙烷体积为y，则$\frac{x+3y}{x+y}$=2.5，整理可得：x+y=1：3，则混合气体中含有甲烷体积为：1L×$\frac{1}{4}$=0.25L，含有丙烷体积为0.75L；
但一种烷烃为乙烷时，另一种烷烃为丁烷，设乙烷体积为x、丁烷体积为y，则$\frac{2x+4y}{x+y}$=2.5，整理可得：x+y=3：1，则混合气体中含有乙烷的体积为：1L×$\frac{3}{4}$=0.75L，含有丁烷的体积为0.25L，
故答案为：A为甲烷、B为丙烷时，二者体积分别为0.25L、0.75L；当A为乙烷、B为丁烷时，二者体积分别为0.75L、0.25L．

点评 本题考查了混合物反应的计算、有机物分子式的确定，题目难度中等，明确平均分子式的含义为解答关键，注意掌握平均值法、讨论法在化学计算中的应用方法．