Question

20 mL气态混合烃，由甲、乙两种不同类型的烃组成，在过量的氧气中充分燃烧后，测得生成30 mL水蒸气和40 mLCO₂(以上体积都是在相同状况下测得)，求混合烃是由什么烃组成的？体积各是多少毫升？

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：本题直接解题数据不够，且答案不一定唯一，应进行分析讨论．混合气态烃可能有下列几种组合：①烷烃和稀烃；②烷烃和炔烃；③烯烃和炔烃． (1)设混合气态烃由烷烃(CnH2n+2)和烯烃(CmH2m)混合而成，体积分别为V1和V2． 则：V1+V2=20 mL　　　　　　　　　　　　　① 又因为 CnH2n+2+(1.5n+0.5)O2→nCO2　+   (n+1)H2O 　V1　　　　　　　　 nV1　　 (n+1)V1 CmH2m+(1.5m)O2→mCO2+mH2O 　V2　　　　　　 mV2　 mV2 　　nV1+mV2=40 mL　　　　　　　　　　　　② 　　(n+1)V1+mV2=30 mL　　　　　　　　　　③ ③-②得V1=-10 mL 故不可能由烷烃和烯烃组成． (2)设混合气态烃由烷烃(CnH2n+2)和炔烃(CmH2m-2)混合而成，体积分别为V3和V4，则 V3+V4=20 mL　　　　　　　　　　　　　　　④ 根据CnH2n+2+(1.5n+0.5)O2→nCO2+(n+1)H2O 　　　V3　　　　　　　　 nV3　 (n+1)V3 CmH2m-2+(1.5m-0.5)O2→mCO2+(m-1)H2O 　V4　　　　　　　　　mV4　 (m-1)V4 得nV3+mV4=40 mL　　　　　　　　　　　　　⑤ (n+1)V3+(m-1)V4=30 mL　　　　　　　　　　　⑥ 解方程组得V3=5 mL，V4=15 mL，n+3m=8，因为都是气态烃，n，m均小于5． 讨论：只有当m，n都为2时，n+3m=8才能成立．所以此烃为乙烷和乙炔的混合烃． (3)设混合烃由烯烃(CmH2m)和炔烃(CnH2n-2)组成，体积分别为V5和V6，则V5+V6=20 mL．同理可列三个方程，解得V5=10 mL，V6=10 mL，m+n=4．经讨论得：混合烃的组成可能是乙烯和乙炔． 答案：①乙烷和乙炔，体积分别为5 mL和15 mL． ②乙烯和乙炔，体积分别为10 mL和10 mL．