Question

7．（1）乙烷的结构式为分子式为C_mH₂₀的烷烃中m为9，分子中含有22个共价键的烷烃的分子式：C₇H₁₆，与CO₂的密度（同温同压）相同的烷烃分子式为的C₃H₈．若上述四种烃各为1mol，在足量O₂中燃烧，消耗O₂最多的是（填分子式）C₉H₂₀．
（2）若CH₄、C₂H₆、C₃H₈、C₄H₁₀四种烃各为1g，在足量O₂中燃烧，消耗O₂最多的是CH₄．

Answer 1

分析 （1）乙烷的分子式为C₂H₆，根据原子成键特点写出结构式，根据烷烃的通式C_xH_2x+2来计算m，令烷烃的组成为C_nH_2n+2，含有的共价键数目为3n+1，据此可知有22个共价键的烷烃中碳原子数目为7，与CO₂ 密度（同温同压）相同的烷烃，其相对分子质量应该和二氧化碳的相等，烃燃烧耗氧量取决于C、H原子个数的大小，1mol烃的耗氧量=C原子个数+$\frac{氢原子个数}{4}$；
（2）质量相同时，分子中H元素的质量分数越大，完全燃烧时消耗O₂越多．

解答 解：（1）因碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层1个电子，一个碳原子形成4对共用电子对，一个氢原子形成一对共用电子对，所以结构式为；据烷烃的通式C_xH_2x+2，分子式为C_mH₂₀的烷烃中m为9，令烷烃的组成为C_nH_2n+2，含有的共价键数目为3n+1，该烷烃有22个共价键，则：3n+1=22，解得，n=7，所以该烷烃中碳原子数目为7，分子式为C₇H₁₆，与CO₂ 密度（同温同压）相同的烷烃分，其相对分子质量应该和二氧化碳的相等，即为44，分子式为C₃H₈，若上述四种烃各为1mol，1mol烃的耗氧量=C原子个数+$\frac{氢原子个数}{4}$；分别是1molC₂H₆、C₉H₂₀、C₈H₁₈、C₃H₈在足量O₂中燃烧，消耗O₂分别是：3.5mol、14mol、12.5mol、5mol，所以耗O₂最多的是C₉H₂₀，
故答案为：；9；C₇H₁₆；C₃H₈；C₉H₂₀；
（2）CH₄ 、C₂H₆、C₃H₈ 、C₄H₁₀的H%大小为：CH₄＞C₂H₆＞C₃H₈＞C₄H₁₀，质量相同时，分子中H元素的质量分数越大，完全燃烧时消耗O₂越多，消耗O₂最多的是CH₄，
故答案为：CH₄．

点评 本题考查烃燃烧耗氧量以及结构式的书写、烷烃的通式的应用等问题，难度不大，注意对规律的理解与掌握．