Question

9．10mL 3种气态烃的混合物和足量氧气混合点燃爆炸后恢复到原来状态（常温常压），气体体积共缩小了20mL（不考虑CO₂的溶解）．则这3种烃可能的组合是（　　）

• A． CH₄，C₂H₄，C₃H₆任意体积比
• B． CH₄，C₃H₆，C₂H₂保持C₃H₆：C₂H₂=1：2（物质的量之比）
• C． C₂H₆，C₄H₆，C₂H₂同条件下体积比为2：1：2
• D． C₃H₈，C₄H₈，C₂H₂质量比为11：14：26

Answer 1

分析 设烃的混合物的平均化学式为C_xH_y，在氧气中燃烧的化学方程式为：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{4}$H₂O（l），根据体积变化，则1：（1+$\frac{y}{4}$）=10mL：20ml，解得：y=4，即混合气体分子中平均含有4个H原子，结合选项计算判断．

解答 解：设烃的混合物的平均化学式为C_xH_y，则：
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{4}$H₂O（l）  体积减小
1                                 1+$\frac{y}{4}$
10mL                               20mL
则1：（1+$\frac{y}{4}$）=10mL：20mL，解得：y=4，即混合气体分子中平均含有4个H原子，
A．CH₄、C₂H₄分子均含有4个H原子，而C₃H₆含有6个H原子，其混合物中氢原子的平均数不可能为4，故A错误；
B．CH₄、C₃H₆、C₂H₂混合，应保持C₃H₆：C₂H₂=1：1（物质的量之比）才能满足混合物中H原子数平均为4，故B错误；
C．C₂H₆、C₄H₆、C₂H₂同条件下体积比为2：1：1，平均H原子数目为：$\frac{2×6+6+2}{2+1+1}$=5，故C错误；
D．C₃H₈、C₄H₈、C₂H₂质量比为11：14：26，则其物质的量之比为：$\frac{11}{44}$：$\frac{14}{56}$：$\frac{26}{26}$=1：1：4，平均H原子数目为：$\frac{8+8+2×4}{1+1+4}$=4，故D正确；
故选D．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意掌握差量法与平均分子式在化学计算中的应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．