Question

13．乙烷与某烃的混合气体1.344L（标准状况）与足量的氧气混合点燃，完全燃烧后所得的气体通入300mL 0.4mol/L的NaOH溶液中被完全吸收，然后将吸收液减压低温蒸干，得固体7.6g
（1）7.6g固体的成分是0.04molNaHCO₃和0.04molNa₂CO₃
（2）该混合气体中出乙烷外，另一种烃是CH₄．

Answer 1

分析 在标准状况下，乙烷与某烷烃的混合气体1.344L，混合气体物质的量=$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，氢氧化钠的物质的量=0.3L×0.4mol/L=0.12mol，假设氢氧化钠完全反应，若最终得到固体为碳酸钠，则固体质量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氢钠，则其质量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固体为NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，令NaHCO₃、Na₂CO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量与钠离子守恒列方程计算，根据原子守恒计算混合气体分子中平均碳原子数，确定故另外烷烃分子．

解答 解：在标准状况下，乙烷与某烷烃的混合气体1.344L，混合气体物质的量=$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，氢氧化钠的物质的量=0.3L×0.4mol/L=0.12mol，假设氢氧化钠完全反应，若最终得到固体为碳酸钠，则固体质量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氢钠，则其质量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固体为NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，
令NaHCO₃、Na₂CO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量与钠离子守恒，则：
$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=0.12}\\{84x+106y=7.6}\end{array}\right.$
解得x=0.04  y=0.04，
根据原子守恒可知混合气体分子中平均碳原子数目=$\frac{0.04mol+0.04mol}{0.06mol}$=$\frac{4}{3}$，故另外烷烃分子中含有1个C原子，故为CH₄，
答：（1）7.6g固体的成分是0.04molNaHCO₃和0.04molNa₂CO₃；
（2）该混合气体中出乙烷外，另一种烃是CH₄．

点评 本题考查混合物计算、有机物分子式的确定，利用极限法判断蒸干后固体成分是关键，再根据原子守恒解答，难度中等．