Question

5．将碳原子数不超过4的两种烷烃组成的混合物37.0g充分燃烧，消耗4.25molO₂，通过计算求出此混合物可能组合物质的分子式？（要有一定的计算过程，只写结果不给分．）

Answer 1

分析 设该混合烃的平均分子式为C_xH_y，根据方程式C_xH_y +（x+$\frac{y}{4}$）O₂ $\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O结合烃的质量、氧气的物质的量列出有关x、y的方程，求出x、y的关系，结合通常条件下为气体，进行讨论．

解答 解：设该混合烃的平均分子式为C_xH_y，则
由：C_xH_y +（x+$\frac{y}{4}$）O₂ $\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O得下列方程：
（12x+y）g  （x+$\frac{y}{4}$）mol
   37g      4.25mol
所以$\frac{12x+y}{37}=\frac{x+\frac{y}{4}}{4.25}$，解得y：x=2.8：1，即分子式中n（H）：n（C）=2.8，
而CH₄分子中n（H）：n（C）=4，C₂H₆中n（H）：n（C）=3，C₃H₈中n（H）：n（C）=2.67，C₄H₁₀中n（H）：n（C）=2.5，而C₄H₁₀有2种同分异构体，故符合题意的组合有：①CH₄和C₃H₈　②CH₄和正丁烷　③CH₄和异丁烷　④C₂H₆和C₃H₈　⑤C₂H₆和正丁烷　⑥C₂H₆和异丁烷共6种，所以分子式有：CH₄和C₃H₈、CH₄和C₄H₁₀、C₂H₆和C₃H₈、C₂H₆和C₄H₁₀，答：通过计算此混合物可能组合物质的分子式有CH₄和C₃H₈、CH₄和C₄H₁₀、C₂H₆和C₃H₈、C₂H₆和C₄H₁₀．

点评 考查烃混合物分子式确定，难度较大，注意利用平均分子组成判断烃的组成，常用方法有1、平均碳法 2、平均氢法 3、平均碳氢分子式法 4、平均式量法．本题也可以令平均分子式为C_xH_2x+2，求平均分子式．