Question

5．将11.2L标准状况下的甲烷和某单烯羟的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中充分反应，溴的四氯化碳溶液增加了12.6g．该烯羟对氢气的相对密度为21（相对密度$\frac{ρ烯羟}{ρ氧气}$）
①试确定该烯烃；
②求原混合气体中甲烷与烯烃的物质的量之比以及质量之比．

Answer 1

分析 该烯羟对氢气的相对密度为21，则相对分子质量为42，应为C₃H₆，为丙烯，丙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为丙烯的质量，计算混合气体、丙烯的物质的量，进而计算甲烷的物质的量，再计算甲烷的质量，以此解答该题．

解答 解：（1）该烯羟对氢气的相对密度为21，则相对分子质量为42，应为C₃H₆，为丙烯，
答：该烯烃为丙烯；
（2）丙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为12.6g，则：m（C₃H₆）=5.6g，n（C₃H₆）=$\frac{12.6g}{42g/mol}$=0.3mol，
而n（CH₄）+n（C₂H₄）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，所以n（CH₄）=0.5mol-0.3mol=0.2mol，故m（CH₄）=0.2mol×16g/mol=3.2g，
故甲烷与烯烃的物质的量之比为0.2mol：0.3mol=2：3，
原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比=3.2g：12.6g=16：63，
答：原混合气体中甲烷与烯烃的物质的量之比以及质量之比分别为2：3、16：63．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，明确甲烷和丙烯的性质差别是解题的关键，注意熟练掌握物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积等物理量之间的转化关系．