Question

一种由碳原子数相同的烷烃和烯烃组成的混合气体30mL，充入100mL氧气，点燃充分反应，反应后的气体先通过足量浓硫酸．再通过足量氢氧化钠溶液后气体体积减少了60mL，此时还剩余气体4mL，求：（说明：烃完全参加反应，没有剩余）
（1）烷烃和烯烃的分子式．
（2）混合气体中烷烃和烯烃的体积比．
（3）混合气体的平均分子量．

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：（1）一种由碳原子数相同的烷烃和烯烃与氧气反应的化学方程式：CxHy+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O，烃完全参加反应，利用燃烧通式求解； 
（2）根据混合气体中平均H原子数目利用H原子守恒计算，令烷烃的体积分数为x，则烯烃为1-x，根据平均H原子数目列方程，据此解答；
（3）利用M=

m

n

计算混合气体的平均分子量．

解答： 解：（1）设由碳原子数相同的烷烃和烯烃组成的混合气体的通式为CxHy，点燃充分反应，烃完全参加反应，没有剩余，说明消耗30mL，反应后的气体先通过足量浓硫酸水蒸气被吸收，再通过足量氢氧化钠溶液后气体体积减少了60mL，说明生成二氧化碳为60mL，此时还剩余气体4mL，为多余的氧气，参加反应的氧气为96mL，则：CxHy+（x+

y

4

）O₂

点燃

xCO₂+

y

2

H₂O           
          1      x+

y

4

         x
        30mL      96mL       60mL       
解得：x=2 y=4.8
混合气体分子平均含有2个C原子，混合气体是碳原子数相同的烷烃和烯烃，故分别为C₂H₆，C₂H₄，
答：烷烃和烯烃的分子式分别为C₂H₆，C₂H₄；
（2）令A为C₂H₆的体积分数为x，则C₂H₄的体积分数为1-x，根据平均H原子数目有6x+4（1-x）=4.8，解得x=0.4，故C₂H₄的体积分数为1-x=1-0.4=0.6，混合气体中烷烃和烯烃的体积比0.4：06=2：3，
答：混合气体中烷烃和烯烃的体积比为2：3；
（3）混合气体中烷烃和烯烃的体积比0.4：06=2：3，所以物质的量比为2：3，反应前混合气体的平均摩尔质量为M=

m

n

=

2mol×30g/mol+3mol×28g/mol

5mol

=28.8g/mol，所以反应前混合气体的平均相对分子质量为28.8，
答：混合气体的平均分子量为28.8；

点评：本题以计算题形式考查有机物的推断、混合气体的平均分子量等知识，题目难度中等，注意根据燃烧的方程式进行判断是解题的关键．