Question

标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。

(1)计算燃烧产物中水的质量。

(2)若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。

(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式(只要求写出一组)。

Answer 1

解析：第(1)题要求掌握如下两点：①燃烧产物中与澄清石灰水反应能生成沉淀的是CO₂，生成的沉淀是CaCO₃,由沉淀的质量可算得CO₂的质量；②碱石灰能同时吸收CO₂和H₂O，吸收后增加的质量是两者的总质量，从中减去CO₂的质量，即得H₂O的质量。第(2)题要求推算原气体的分子式。由燃烧产物CO₂和H₂O可知原气体是碳氢化合物。从第(1)题的结果，计算燃烧所得的CO₂和H₂O的物质的量，从而得知分子中n(C)∶n(H)=1∶2，再由题目给出的原气体在标准状况下的体积，算得它的物质的量，得出原气体1个分子中含2个C和4个H。该气体是C₂H₄。第(3)题可以在第(2)题的结果上进行推论。因为单一气体为C₂H₄，现为等物质的量的两种气体的混合物，即2 mol该混合物应该含有4 mol C原子、8 mol H原子。由于题中限定，两种气体只有一种是烃，如果一种是C₄H₆，则另一种为H₂，符合要求。如果一种是C₃H₈，则另一种是C，C不是气态，可以考虑变作CO；如果一种是C₃H₆，则另一种是CH₂(高中没有学过碳烯)，不合要求，可以考虑改为H₂、CO、CH₂O(甲醛)，C₄H₆(丁二烯或丁炔)、C₃H₈(丙烷)、C₃H₆(丙烯)都是可燃的气体。

m(CO₂+H₂O)=9.3 g

m(H₂O)=9.3 g-6.6 g=2.7 g

分子中n(C)∶n(H)=1∶2

所以该气体的分子式是C₂H₄。

(3)C₄H₆和H₂(或C₃H₈和CO，C₃H₆和CH₂O等)