Question

12．0.1mol的某单炔烃燃烧后得到CO、CO₂和水蒸气三种产物，此混合气重18.2g，当其缓慢通过无水CaCl₂时，CaCl₂增重5.4g，则：
（1）原混合气体中CO₂的质量．
（2）写出该单炔烃可能的结构简式．

Answer 1

分析 （1）0.1mol的某单炔烃燃烧产物为CO、CO₂、H₂O（g），产物通过无水CaCl₂时，无水CaCl₂的作用是吸收水分，无水CaCl₂增重5.4g为水的质量，根据H原子守恒可计算炔烃的物质的量，根据C原子守恒可计算CO和CO₂的总的物质的量，再根据二者质量可计算CO₂的物质的量，进而计算CO₂质量；
（2）炔烃含有1个C≡C三键，与烷烃相比在通式组成上减少4个H原子，写出含三键的C₄H₆的同分异构体，据此写出该单炔烃可能的结构简式．

解答 解：（1）无水CaCl₂增重5.4g为水的质量，所以n（H₂O）=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol，
根据H原子守恒，可知：n（H）=2n（H₂O）=2×0.3mol=0.6mol，0.1mol的某单炔烃含有0.6mol，炔烃的组成通式为C_nH_2n-2，2n-2=6，n=4，为丁炔，
根据C原子守恒，则：n（CO）+n（CO₂）=0.4mol，
一氧化碳和二氧化碳的总质量为：m（CO）+m（CO₂）=18.2g-5.4g=12.8g，
所以[0.4mol-n（CO₂）]×28g/mol+n（CO₂）×44g/mol=12.8g，
解得：n（CO₂）=0.1mol，
所以生成二氧化碳的质量为：0.1mol×44g/mol=4.4g，
答：原混合气体中CO₂的质量为4.4g；
（2）烷烃的组成通式为C_nH_2n+2，炔烃含有1个C≡C三键，与烷烃相比在通式组成上减少4个H原子，故H原子数目为2n+2-4=2n-2，炔烃的组成通式为C_nH_2n-2，0.1mol的某单炔烃含有0.6mol，炔烃的组成通式为C_nH_2n-2，2n-2=6，n=4，为丁炔，分子式为：C₄H₆，C₄H₆的含三键的同分异构体有：CH₃C≡CCH₃、CH≡CCH₂CH₃；
答：该单炔烃可能的结构简式为CH₃C≡CCH₃、CH≡CCH₂CH₃．

点评 本题考查单炔烃的分子式的确定计算，注意从质量守恒定律的角度解答，关键根据水的质量判断炔烃的物质的量，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，题目难度中等．