Question

已知某不饱和烃中碳元素的质量分数为85.71%，将1mol该不饱和烃在氧气里完全燃烧，生成的二氧化碳可被1.50L4.00mol?L^-1的NaOH溶液完全吸收。请根据所得溶液中溶质的组成，推断相应不饱和烃的分子式，并填写下表（有几种情况填几种，不必填满）。

Answer 1

见解析

【试题分析】
这是一道求不饱和烃分子式的题目。依据试题给出的该不饱和烃分子中碳元素的质量分数为85.71%，可知其氢元素的质量分数为：1-85.71%＝14.29％，则该不饱和烃分子中C、H的原子个数比为：N（C）∶N（H）=（85.71%/12）∶（14.29%/1）=1∶2。由此，可知该不饱和烃为烯烃，其最简式为“CH₂”，其分子式可表示为C_xH_2x。
要确定该烯烃中所含有的碳原子数，必须依据该烃燃烧生成的二氧化碳与1.50L4mol?L^-1的NaOH溶液反应时，得到的溶质的成分来判断。氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=4mol?L^-1×1.5L＝6.00mol。该烯烃的物质的量为1mol，则该烯烃分子中所含碳原子个数与反应生成的溶质的关系为：
（1）当溶液中的溶质只有碳酸钠时：根据化学方程式CO₂＋2NaOH＝Na₂CO₃＋H₂O知烯烃燃烧生成的CO2为3.00mol，也就是说，在1mol该烯烃中含3mol碳原子，相应的烯烃的分子式为C₃H₆。
（2）当溶液中的溶质只有碳酸氢钠时，根据化学方程式CO₂＋NaOH＝NaHCO3知烯烃燃烧生成的二氧化碳的物质的量亦为6.00mol，也就是说，在该烯烃分子中含有6个碳原子，即该烯烃的分子式为C₆H₁₂。
（3）当溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物时，说明该烯烃燃烧生成的二氧化碳的物质的量大于3mol，小于6mol，则烯烃分子中所含碳原子数应满足：3＜n＜6（n为正整数），即n＝4或5。此时，与之相对应的烯烃的分子式为C₄H₈或C₅H₁₀。
（4）当溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaOH时，则该烯烃分子中所含的碳原子数必小于3，该不饱和烃只能是乙烯。