Question

常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。

（1）将1L混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO2气体。试通过计算推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（VA ：VB）
①
②
③
④

 

为进一步确定A、B分子式，继续实验：

（2）120℃时，取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大了6.25﹪。试通过计算确定唯一符合题意的A、B的分子式。

 

Answer 1

（1）（分子式各0.5分，体积比各1分，共8分）

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（VA ：VB）
①	CH4	C3H6	1 ：3
②	CH4	C4H8	1 ：1
③	C2H6	C3H6	1 ：1
④	C2H6	C4H8	3 ：1

 

（2）C2H6、C4H8

【解析】

试题分析：（1）因1升混合气体充分燃烧后生成2.5升CO2，且B分子的碳原子数比A分子的多，混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃（CH4和C2H6）和碳原子数大于2.5的烯烃（C3H6和C4H8）组成，它们有四种可能的组合：CH4、C3H6；CH4、C4H8；C2H6、C3H6；C2H6、C4H8；根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO2体积，可确定A和B的体积比．如：

，则V（CH4）：V（C3H6）＝1：3，以此类推可②CH4、C4H8、1：1③C2H6、C3H6、1：1④C2H6、C4H8、3：1；

（2）设1升气态烃与氧充分燃烧后体积变化为△V升，则

CH4+2O2CO2+2H2O（气） △V1=0（升）

C2H6+O22CO2+3H2O（气）△V2=0.5（升）

C3H6+O23CO2+3H2O（气）△V3=0.5（升）

C4H8+6O24CO2+4H2O（气）△V4=1.0（升）

各种组合的1升混合气体与氧气充分燃烧，体积增大为组合①=0.375（升）

组合②=0.5（升）

组合③=0.5（升）

组合④=0.625（升）

则×100%=6.25%

故组合④符合题意，即A：C2H6；B：C4H8。

考点：考查有机物化学式确定的有关计算