Question

14．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，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：
（1）依据题意求混合气体的平均相对分子质量，烷烃是什么，烯烃的分子式．
（2）写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式：

Answer 1

分析 同温同压下，气体相对密度之比等于其相对分子质量之比，故混合气体的相对分子质量为13×2=26，则两种烃一种相对分子质量大于26，另一种小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，气体的物质的量为$\frac{56L}{22.4L/mol}$=2.5mol，气体的总质量为26g/mol×2.5mol=65g，溴水质量增重35.0g，则甲烷的质量为65g-35g=30g，
n（CH₄）=$\frac{30g}{16g/mol}$=1.875mol，烯烃的物质的量为2.5mol-1.875mol=0.625mol，则烯烃的相对分子质量为：$\frac{35g}{0.625mol}$=56，应为C₄H₈，可能为CH₂═CH-CH₂-CH₃、CH₃-CH═CH-CH₃、CH₂═CH（CH₃）CH₃，以此解答该题．

解答 解：（1同温同压下，气体相对密度之比等于其相对分子质量之比，则该混合气体的相对分子质量为：13×2=26；
则两种烃一种相对分子质量大于26，另一种小于26，相对分子质量小于26的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，气体的物质的量为：$\frac{56L}{22.4L/mol}$=2.5mol，气体的总质量为：26g/mol×2.5mol=65g，由于溴水质量增重35.0g，则甲烷的质量为：65g-35g=30g，物质的量为：n（CH₄）=$\frac{30g}{16g/mol}$=1.875mol，
烯烃的物质的量为：2.5mol-1.875mol=0.625mol，则烯烃的相对分子质量为：$\frac{35g}{0.625mol}$=56，其分子式为：C₄H₈，
答：混合气体的平均相对分子质量为26，烷烃为甲烷；烯烃的分子式C₄H₈；
（2）分子式C₄H₈为的烯烃为丁烯，可能的结构简式有：CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂，
答：混合气体中气态烯烃可能的结构简式为CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

点评 本题考查有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意根据平均相对分子质量判断甲烷为解答该题的关键，从质量守恒的角度解答该题．