Question

400K、1.01×10⁵ Pa时，2L烃A的蒸气能在V L氧气中完全燃烧，反应后体积增至（V+4）L（体积在同前的条件下测定）．请回答：
（1）烃A在组成上应满足的条件是______．
（2）当V=15时，该烃可能的分子式为______．
（3）若A在常温常压下为气态，V的取值范围是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）400K时，生成的水为气态，根据烃燃烧通式CxHy+（x+）O₂xCO₂+H₂O，利用气体体积差量计算；
（2）该烃完全燃烧，所以1.5（x+）≤10，结合H原子数目，计算x的取值范围，结合C、H原子数目关系，据此书写可能分子式；
（3）若A在常温常压下为气态，C原子数小于等于4，烃完全燃烧，则满足2（x+）≤V，据此计算．
解答：解：（1）令烃的分子式为CxHy，则：
CxHy+（x+）O₂xCO₂+H₂O，气体体积差量△V
1                                 （x+-x--1）=-1
2                                 （V+4-2-V）L=2L
所以-1=1，解得y=8，即一个烃分子中氢原子数为8．且满足2（x+）≤V，即2（x+2）≤V，
故答案为：烃分子中氢原子数为8；
（2）当a=10L时，该烃完全燃烧，所以2（x+）≤15，即2（x+2）≤15，解得x≤5.5，
分子中H原子数目为8，所以该烃为C₃H₈、C₄H₈、C₅H₈，
故答案为：C₃H₈、C₄H₈、C₅H₈；
（3）若A在常温常压下为气态，C原子数小于等于4，烃完全燃烧2（x+）≤V，
如为C₃H₈，则2×（3+2）≤V，如为C₄H₈，则2×（4+2）≤V，
综上可知V≥12，
故答案为：≥12．
点评：本题考查有机物分子式确定的计算，题目难度不大，注意利用差量法根据反应的方程式结合烃完全燃烧的特点解答该题．