Question

某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：
（1）混合气体中气态烷烃的分子式；
（2）混合气体中两种气体的物质的量之比；
（3）混合气体中气态烯烃的分子式及可能的结构简式．（不考虑顺反异构）

Answer 1

分析：同温同压下，气体相对密度之比等于其相对分子质量之比，故混合气体的相对分子质量为13×2=26，则两种烃一种相对分子质量大于26，另一种小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，气体的物质的量为

56.0L

22.4L/mol

=2.5mol，气体的总质量为26g/mol×2.5mol=65g，溴水质量增重35.0g，则甲烷的质量为65g-35g=30g，
n（CH₄）=

30g

16g/mol

=1.875mol，烯烃的物质的量为2.5mol-1.875mol=0.625mol，则烯烃的相对分子质量为

35.0

0.625

=56，应为C₄H₈，可能为CH₂═CH-CH₂-CH₃、CH₃-CH═CH-CH₃、CH₂═CH（CH₃）CH₃，以此解答该题．

解答：解：（1）同温同压下，气体相对密度之比等于其相对分子质量之比，故混合气体的相对分子质量为13×2=26，则两种烃一种相对分子质量大于26，另一种小于26，小于26的只有甲烷，所以烷烃为甲烷，分子式为CH₄，
答：混合气体中气态烷烃的分子式为CH₄；
（2）气体的物质的量为

56.0L

22.4L/mol

=2.5mol，气体的总质量为26g/mol×2.5mol=65g，溴水质量增重35.0g，则甲烷的质量为65g-35g=30g，
n（CH₄）=

30g

16g/mol

=1.875mol，烯烃的物质的量为2.5mol-1.875mol=0.625mol，
则烷烃与烯烃的物质的量之比为1.875mol：0.625mol=3：1，
答：混合气体中两种气体的物质的量之比3：1；
（3）烯烃的相对分子质量为

35.0

0.625

=56，应为C₄H₈，可能为CH₂═CH-CH₂-CH₃、CH₃-CH═CH-CH₃、CH₂═CH（CH₃）CH₃，
答：气态烯烃的分子式为C₄H₈，可能的结构简式为CH₂═CH-CH₂-CH₃、CH₃-CH═CH-CH₃、CH₂═CH（CH₃）CH₃．

点评：本题考查有机物的推断，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意根据平均相对分子质量判断甲烷为解答该题的关键，从质量守恒的角度解答该题．