Question

13．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在标况下，将44.8L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重28.0g，剩余气体33.6L．通过计算回答：
（1）混合气体中气态烷烃的化学式：CH₄
（2）混合气体中两种气体的物质的量之比：n（烷烃）：n（烯烃）═3：1
（3）写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

Answer 1

分析 （1）相同条件下，密度之比等于相对分子质量之比，据此计算混合气体的相对分子质量，进而确定含有的烷烃；
（2）剩余气体为烷烃，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算44.8L混合气体及烷烃的物质的量，进而计算烯烃的物质的量；
（3）溴水质量增重28g为烯烃的质量，根据M=$\frac{m}{n}$计算其摩尔质量，结合烯烃的组成通式计算烯烃的分子式，进而书写可能的结构．

解答 解：（1）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，
故答案为：CH₄；
（2）标况下44.8L混合气体的物质的量为$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=2mol，剩余气体为烷烃，故甲烷的物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=$\frac{24g}{16g/mol}$=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：3：1；
（3）溴水质量增重28g为烯烃的质量，烯烃的摩尔质量为$\frac{28g}{0.5gmol}$=56g/mol，令烯烃的组成为（CH₂）_n，故14n=56，解得n=4，故该烯烃为C₄H₈，可能的结构为：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
故答案为：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

点评 本题考查有机物的分子式的确定、混合物计算、同分异构体等，难度中等，根据平均相对分子质量确定含有甲烷是解题的关键．