Question

1．400K、101.3kPa时，1.5L某烃蒸气能在aL氧气完全燃烧，体积增大至（a+3）L（相同条件下）．请回答下列问题：
（1）该烃在组成上必须满足的基本条件是烃分子组成中氢原子数为8；
（2）当a=10L时，该烃可能的分子式为C₃H₈或C₄H₈；
（3）当该烃的分子式为C₇H₈时，a的取值范围为a≥13.5．

Answer 1

分析 （1）400K水为气体，设烃为CxHy，由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，利用气体体积差量计算；
（2）该烃完全燃烧，所以1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤10，结合H原子数目，计算x的取值范围，结合C、H原子数目关系，据此书写可能分子式；
（3）烃的分子式为C₇H₈，烃完全燃烧，则满足1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤a，据此计算．

解答 解：（1）400K水为气体，设烃为CxHy，
由CxHy+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂ +$\frac{y}{2}$H₂O，△V
     1     x+$\frac{y}{4}$                       x     $\frac{y}{2}$       $\frac{y}{4}-1$
   1.5L                                        （a+3-a-1.5）L=1.5L
则$\frac{y}{4}$-1=1，解得y=8，该烃在组成上必须满足的基本条件是C_xH₈，烃分子组成中氢原子数为8，
故答案为：烃分子组成中氢原子数为8；
（2）当a=10L时，该烃完全燃烧，所以1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤10，即1.5×（x+2）≤10，解得x≤4.7，分子中H原子数目为8，所以该烃为C₃H₈或C₄H₈，
故答案为：C₃H₈或C₄H₈；
（3）当该烃的分子式为C₇H₈时，烃完全燃烧1.5（x+$\frac{y}{4}$）≤a，即1.5×（7+2）≤a，解得a≥13.5，
故答案为：a≥13.5．

点评 本题考查烃燃烧的有关计算，难度中等，注意利用烃燃烧的通式，结合差量法进行解答，注意水是气态，侧重学生分析计算能力的综合考查．