Question

常温下为气态的烷烃A和炔烃B的混合气体，其密度是H₂的27.5倍，已知A、B分子中含碳原子数相同，求：

(1)A、B的分子式。

(2)A与B的体积之比。

(3)若在120 ℃和1.01×10⁵ Pa下将1 L该混合气体与9 L O₂混合后充入密闭容器中，点燃充分燃烧后又恢复到原来状况下，问此时气体总体积为多少升。

Answer 1

解析:本题是在掌握确定纯净物分子式的基础上，利用讨论法等确定混合物的平均分子式，可以培养学生思维的敏捷性和深刻性。

设A、B混合气体的平均分子组成为C_xH_y。

混合气体平均相对分子质量为27.5×2=55,即12x+y=55。

讨论：若x≤3,则y≥19(不合实际，舍去)。

若x=4,则y=7(符合题意)。

若x≥5,则y≤-5(不合实际，舍去)。

则A、B的混合气体平均分子组成为C₄H₇。

(1)因A、B分子中碳原子数相同(根据平均值法)。

则A烷烃必为C₄H₁₀(分子中氢原子数大于7)，B炔烃必为C₄H₆(分子中氢原子数小于7)。

(2)由氢原子进行十字交叉法运算：

   即

(3)根据差量法计算，设1 L混合气体完全燃烧可增加气体体积为x。

则反应后气体总体积为1 L+9 L+0.75 L=10.75 L。

答案：略