Question

16．现有CH₄、C₂H₄、C₆H₆三种有机物：
（1）等质量的三种气体完全燃烧时生成水最多的是CH₄；
（2）同状况、同体积的三种气体完全燃烧时耗去O₂的量最多的是C₂H₆．
（3）在150℃、1.01×10⁵ Pa下时，有两种气态烃和足量的氧气混合点燃，相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化，这两种气体是CH₄、C₂H₄．
（4）某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将44.8L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重28.0g．混合气体中气态烷烃的化学式CH₄；混合气体中两种气体的物质的量之比n（CH₄）：n（烯烃）=3：1．

Answer 1

分析 （1）等质量烃完全燃烧，H元素的质量分数越大，耗氧量越大；
（2）同状况、同体积的三种气体，其物质的量相等，等物质的量的烃C_xH_y完全燃烧时，（x+$\frac{y}{4}$）的值越大，耗氧量越大；
（3）在150℃、1.01x10⁵Pa时，烃燃烧生成的水是气态，令烃的平均组成C_xH_y，根据燃烧反应前后气体体积没有变化，则反应前后气体的化学计量数之和相等；
（4）相同条件下，密度之比等于相对分子质量之比，则混合气体的平均相对分子质量为13×2=26，故一定含有甲烷，计算44.8L混合气体的物质的量，再根据m=nM计算混合气体的质量，溴水质量增重28g为烯烃的质量，进而计算烷烃的质量与物质的量，再计算烯烃的物质的量．

解答 解：（1）等质量的烃C_xH_y完全燃烧时，氢元素的质量分数越大，耗氧量越大，CH₄、C₂H₄、C₂H₆中的y：x值依次为4、2、3，故CH₄中H元素质量分数最大，故甲烷消耗O₂最多，
故答案为：CH₄；
（2）同状况、同体积的三种气体，其物质的量相等，等物质的量的烃C_xH_y完全燃烧时，（x+$\frac{y}{4}$）的值越大，耗氧量越大，CH₄、C₂H₄、C₂H₆的（x+$\frac{y}{4}$）值依次为1+$\frac{4}{4}$=2、2+$\frac{4}{4}$=3、2+$\frac{6}{4}$=3.5，故C₂H₆消耗O₂最多，
故答案为：C₂H₆；
（3）在150℃、1.01x10⁵Pa时，烃燃烧生成的水是气态，令烃的平均组成C_xH_y，则：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂=xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（g），燃烧反应前后气体体积没有变化，则反应前后气体的化学计量数之和相等，故1+（x+$\frac{y}{4}$）=x+$\frac{y}{2}$，解得y=4，即满足H原子数目为4即可，故为CH₄、C₂H₄，
故答案为：CH₄、C₂H₄；
（4）在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，故混合气体的平均相对分子质量为13×2=26，故一定含有甲烷，标况下44.8L混合气体的物质的量为$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，故混合气体的总质量为2mol×26g/mol=52g，溴水质量增重28g为烯烃的质量，故甲烷的质量为52g-28g=24g，故甲烷的物质的量为$\frac{24g}{16g/mol}$=1.5mol烯烃的物质的量为2mol-1.5mol=0.5mol，故n（CH₄）：n（烯烃）=1.5mol：0.5mol=3：1，
故答案为：CH₄；n（CH₄）：n（烯烃）=3：1．

点评 本题考查烃燃烧的有关计算、混合物有关计算，侧重考查学生分析和解决问题的能力，注意对规律的理解掌握，难度不大．