Question

某烷烃和单烯烃的混合气体2.24L（标况），将其完全燃烧，产生的气体缓慢通过浓H₂SO₄，浓H₂SO₄质量增加了4.05g，剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加了6.60g；另取该混合气体2.24L（标况下）通过过量溴水，溴水质量增加1.05g，通过计算回答：
（1）混合气体由哪两种烃组成     （2）两种烃的体积分数各是多少？

Answer 1

分析：根据有机物燃烧时，有机物中的碳全部转化为二氧化碳，其质量可以根据澄清石灰水质量增加量来确定，有机物中的氢全部转化为水，其质量可以根据浓硫酸质量增加来确定，烯烃和溴单质能发生加成反应，溴水质量增加量就是烯烃的质量，根据水以及二氧化碳的量可以确定碳和氢原子的个数之比．

解答：解：（1）混合气体的物质的量为

2.24L

22.4L?mol -1

=0.1mol；燃烧后通过浓H₂SO₄，增重的质量即水的质量为4.05g，即

4.05g

18g/mol

=0.225mol，再通过碱石灰，增重的质量即生成CO₂的质量为6.60g，即

6.60g

44g/mol

=0.15mol；取0.1mol混合物通入溴水，增重的质量即烯烃的质量为1.05g．所以设烷烃、烯烃分别为C_xH_2x+2、C_yH_2y，且两种烃的物质的量分别为a，b，则有：1.05g=14yg/mol×b；a+b=0.1mol；（2x+2）a+2yb=0.225mol×2（（H守恒）；ax+by=0.15mol（C守恒）；解得x=1，y=3，a=0.075mol，b=0.025mol，所以烷烃为CH₄，
答：混合气体由甲烷和丙烯组成．
（2）烯烃为C₃H₆，CH₄的体积分数为

0.075mol

0.075mol+0.025mol

×100%=75%；
C₃H₆的体积分数为

0.025mol

0.075mol+0.025mol

×100%=25%，
答：两种烃的体积分数各是75%、25%．

点评：本题考查学生燃烧法确定有机物分子组成的知识，根据原子守恒法来解答，难度不大．