Question

5．将100mL氧气通入20mL某气态烃中，经点火燃烧并把产生的水蒸气冷凝除去后，测定剩余气体体积为80mL，再用氢氧化钠溶液吸收后，剩余气体为40mL（上述气体均在同温同压下测定），问此气态烃为何物？

Answer 1

分析 80mL气体经氢氧化钠溶液吸收后变为40mL，减少的40mL为二氧化碳，则最终得到的40mL气体为CO或O₂；当剩余的气体为O₂时，20mL该气态烃完全燃烧生成40mL二氧化碳和水，同时消耗氧气体积为：100mL-40mL=60mL，设烃为C_xH_y，根据质量守恒定律确定该气态烃的分子式及名称；
当剩余的40mL为CO时，则80mL为二氧化碳和一氧化碳的化合物，其中含有40mLCO、40mLCO₂，设烃为C_xH_y，则该气态烃中含有C原子数为：x=$\frac{80mL}{20mL}$=4，根据氧元素守恒确定含有的H原子数，然后得出其分子式及名称．

解答 解：80mL气体经氢氧化钠溶液吸收后变为40mL，减少的40mL为二氧化碳，则最终得到的40mL气体为CO或O₂，
当剩余的气体为O₂时，20mL该气态烃完全燃烧生成40mL二氧化碳和水，同时消耗氧气体积为：100mL-40mL=60mL，
设烃为C_xH_y，则该气态烃中含有C原子数为：x=$\frac{40mL}{20mL}$=2，根据消耗的氧气可得：20mL×（2+$\frac{y}{4}$）=60mL，解得y=4，该有机物为分子式为C₂H₄，为乙烯；
当剩余的40mL为CO时，则80mL为二氧化碳和一氧化碳的化合物，其中含有40mLCO、40mLCO₂，设烃为C_xH_y，则该气态烃中含有C原子数为：x=$\frac{80mL}{20mL}$=4，
根据氧元素守恒可知：100mL×2=40mL×1+40mL×2+20mL×$\frac{y}{2}$，解得：y=8，该有机物为分子式为C₄H₈，
答：当氧气足量时该气态烃为乙烯，当氧气不足时该气态烃为C₄H₈．

点评 本题考查了有机物分子式的确定，题目难度中等，明确最终得到的40mL气体的组成为解答关键，注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．