Question

6．（1）有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16g•L^-1，则下列关于此混合物组成中一定含有的烃是的化学式是CH₄．该烃和氯气在光照下反应生成的有机物共有4种，其中CH₃Cl（填写化学式）在常温下呈气态．
（2）燃烧法是测定有机化合物分子式的一种重要方法．完全燃烧0.1mol某烃后，将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0g，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40g．据此求烃的分子式，并写出该烃可能的结构简式．

Answer 1

分析 （1）有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16g•L^-1，该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，其相对分子质量为16，其它烷烃相对分子质量都大于26，所以混合物中一定有甲烷；
（2）将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0g，为水的质量，且n（H₂O）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$=0.5mol，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40g，生成沉淀为碳酸钙，可知n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{40g}{100g/mol}$=0.4mol，可知1mol有机物含有4molC、10molH，以此可确定分子式．

解答 解：（1）有两种气态烷烃的混合物，在标准状况下密度为1.16g•L^-1，该混合烃的平均摩尔质量为1.16g/L×22.4L/mol=26g/mol，即平均相对分子质量为26，相对分子质量小于26的烷烃是甲烷，其相对分子质量为16，其它烷烃相对分子质量都大于26，所以混合物中一定有甲烷，化学式为CH₄，该烃和氯气在光照下反应生成的有机物一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷以及四氯化碳共4种，其中CH₃Cl为气体，
故答案为：CH₄；4；CH₃Cl；
（2）将生成的气体先通过足量的浓硫酸，浓硫酸增重9.0g，为水的质量，且n（H₂O）=$\frac{9.0g}{18g/mol}$=0.5mol，n（H）=1mol，再将剩余气体通过澄清石灰水，生成沉淀40g，生成沉淀为碳酸钙，可知n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{40g}{100g/mol}$=0.4mol，可知1mol有机物含有4molC、10molH，则分子式为C₄H₁₀，为丁烷，可能的结构简式为CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂，
答：烃的分子式为C₄H₁₀；可能的结构简式为 CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）₂．

点评 本题主要考查烃的分子式的计算的计算，为高频考点，题目难度中等，明确标准状况下的密度与摩尔质量的关系为解答关键，注意利用平均相对分子质量解答，侧重于考查学生的思维能力．