Question

10．常溫下為氣態(tài)的烷烴A和炔烴B的混臺氣體，其密度是H₂的27.5倍．已知A、B分子中含碳原子數相同．求：
（1）A、B的分子式．
（2）A與B的體積之比．
（3）若在120℃和1.01×10⁵Pa下將1L該混何合氣體與9L O₂混臺后充入密閉容器中，點燃充分燃燒后又恢復到原來狀況下，問此時氣體總體積為多少升．

Answer 1

分析 （1）常溫下為氣態(tài)的烷烴A和炔烴B的混臺氣體，其密度是H₂的27.5倍，則混合氣體的平均分子量為27.5×2=55，設A的分子式為C_nH_2n+2，B的分子式為C_nH_2n-2，
由于A、B分子中含碳原子數相同．，所以A、B應該都含有4個碳原子，烷烴為丁烷，炔烴為丁炔；
（2）設丁烷的體積分數為x，丁炔的體積分數為y，根據混合氣體的平均分子量計算；
（3）根據反應方程式C_nH_2n+2+（$\frac{3n+1}{2}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$nCO₂+（n+1）H₂O、C_nH_2n-2+（$\frac{3n-1}{2}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$nCO₂+（n-1）H₂O計算．

解答 解：（1）常溫下為氣態(tài)的烷烴A和炔烴B的混臺氣體，其密度是H₂的27.5倍，則混合氣體的平均分子量為27.5×2=55，設A的分子式為C_nH_2n+2，B的分子式為C_nH_2n-2，
由于A、B分子中含碳原子數相同，所以A、B應該都含有4個碳原子，烷烴為丁烷其分子式為C₄H₁₀，炔烴為丁炔其分子式為C₄H₆；
答：A、B的分子式分別為C₄H₁₀、C₄H₆；
（2）設丁烷的體積為x，丁炔的體積為y，已知混合氣體的平均分子量為55；
$\frac{58x+54y}{x+y}$=55，則x：y=1：3；
答：A與B的體積之比為1：3；
（3）1L該混何合氣體，丁烷為0.25L，丁炔為0.75L，
C₄H₁₀+6.5O₂$\stackrel{點燃}{→}$4CO₂+5H₂O
0.25L     1.625L      1L     1.25L
C₄H₆+5.5O₂$\stackrel{點燃}{→}$4CO₂+3H₂O
0.75L    4.125L    3L        2.25L 
則反應后氣體總體積為9L-1.625L-4.125L+1L+3L+1.25L+2.25L=10.75L；
答：反應后氣體總體積為10.75L．

點評 本題考查了有機物分子式、結構簡式的計算，題目難度中等，注意掌握確定有機物分子式的方法，明確質量守恒在計算中的應用，注意掌握解答方法，側重于考查學生的分析能力和計算能力．