Question

2．一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物共10g，平均相对分子质量为25．使混合气通过足量溴水，溴水增重8.4g．通过计算回答：
①混合物的物质的量为0.4mol
②混合物中的各组分的分子式为CH₄、C₂H₄，体积之比为CH₄与C₂H₄比为1：3．

Answer 1

分析 ①根据混合气体的平均相对分子质量为25及n=$\frac{m}{M}$计算出该混合烃的总物质的量；
②根据平均相对分子质量可以确定混合气体中一定有甲烷，该混合气通过Br₂水时，Br₂水增重8.4g，8.4g为烯烃的质量，所以甲烷的质量为1.6g，物质的量为：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，从而得出该烯烃的物质的量，结合烯烃的质量和物质的量来确定烯烃的摩尔质量，再根据烯烃组成通式确定烯烃的分子式；设出该烷烃和烯烃的体积，根据平均分子质量确定其体积比．

解答 解：①混合气体的平均相对分子质量为25，总质量为10g，则该混合烃的物质的量为：$\frac{10g}{25g/mol}$=0.4mol，
故答案为：0.4mol；
②烯烃的最小相对分子质量为28，烷烃中只有甲烷的相对分子质量小于25，故混合气体中一定有甲烷，
该混合气通过Br₂水时，Br₂水增重的8.4g为烯烃的质量，则甲烷的质量为：10g-8.4g=1.6g，甲烷的物质的量为：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
烯烃的物质的量为：0.4mol-0.1mol=0.3mol，M（烯烃）=$\frac{8.4g}{0.3mol}$=28g•mol^-1，设烯烃的组成为C_nH_2n，则14n=28，所以n=2，
故该烯烃为乙烯，所以混合物为CH₄、C₂H₄；
设混合烃中含有甲烷体积为x、乙烯体积为y，
则：$\frac{16x+28y}{x+y}$=25，整理可得：x：y=1：3，
故答案为：CH₄、C₂H₄；CH₄与C₂H₄比为1：3．

点评 本题考查了有机物分子式的确定，题目难度中等，明确乙烯的化学性质为解答关键，注意掌握质量守恒定律在确定有机物分子式中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．