Question

13．常温常压下，20mL某气态烃与100mL足量的氧气混合，引燃后该烃充分燃烧，残留气体为70mL（相同状况下）．恢复到原状况后，将残留气体通过足量的碱石灰，得到30mL气体，写出该烃可能的结构简式．

Answer 1

分析 设该烃的分子式为C_xH_y，不完全燃烧则（x+$\frac{y}{4}$）＞$\frac{100mL}{20mL}$=5，70mL为一定含有CO、可能含有CO₂，根据碳元素守恒x=3.5，不合题意，故该烃完全燃烧，完全燃烧发生反应C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（l），则（x+$\frac{y}{4}$）≤5，根据反应前后气体的体积变化，用差量法进行计算，注意生成的水为液体，恢复到原状况后，将残留气体通过足量的碱石灰，得到30mL气体，可知生成的二氧化碳为40mL，以此解答该题．

解答 解：若不完全燃烧则（x+$\frac{y}{4}$）＞$\frac{100mL}{20mL}$=5，70mL为一定含有CO、可能含有CO₂，根据碳元素守恒x=3.5，不合题意，故该烃完全燃烧，
该烃的分子式为C_xH_y，烃燃烧生成液态水，若烃完全燃烧，则：
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂→xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（l）  体积减小
1                                1+$\frac{y}{4}$
20mL                           20mL+100mL-70mL=50mL
所以，1：（1+$\frac{y}{4}$）=20mL：50mL，解得y=6，
完全燃烧，则（x+$\frac{y}{4}$）≤5，所以x≤3.5，
20mL气态烃完全燃烧，恢复到原状况后，将残留气体通过足量的碱石灰，得到30mL气体，可知生成二氧化碳40mL，则有机物含有2个C原子，x=2，
故该烃为C₂H₆ 或C₃H₆ ，结构简式为 CH₃─CH₃ ，
答：该烃为C₂H₆，其可能结构简式为CH₃─CH₃．

点评 本题考查有机物分子式确定，为高频考点，难度中等，判断有机物完全燃烧是解题关键，需要学生具备学生分析和解决问题的能力，注意运用体积差的计算方法来解答．