Question

有两种气态不饱和烃的混合物1体积，完全燃烧后可得3.8体积CO₂和3.6体积水蒸气(气体体积均在相同条件下测定)，则这两种烃是……（ ）

      A、C₂H₄、C₄H₆     B、C₂H₂、C₄H₈     C、C₃H₄、C₄H₈     D、C₃H₄、C₃H₆

Answer 1

C

解析:

n_混:n_C:n_H=V_混：V_CO2:VH₂O×2=1:3.8:7.2，该混合烃的平均组成为C_3.8H_7.2。因为选项(A)中各组分分子中氢原子数分别为4和6，选项(D)中各组分分子中碳原子数都为3，(A)和(D)中混合烃的平均组成都不可能为C_3.8H_7.2，所以(A)、(D)都不是正确选项，符合平均组成的选项为(B)和(C)，如果据此得出结论，认为答案就是(B)和(C)，那就错了，还要根据“差量”3.8-3.6=0.2的含义进行分析。

选项(B)和(C)都是丁烯(C₄H₈)与炔烃(C_nH_2n-2)的组合，根据各组分的分子组成及两个关系式C--CO₂、2H--H₂O，可知仁义量烯烃燃烧后，生成的CO₂和水蒸气在相同条件下体积都是相同的，即不存在体积差。而每燃烧1体积的炔烃，生成CO₂比水蒸气多1体积，所以“差量”0.2等于炔烃的体积数，则丁烯为1-0.2=0.8。设炔烃分子中碳原子数为n，则有0.2n+0.8×4=3.8，解得n=3，故本题的正确选项为(C).

[评注]从上述解法可知，确定混合烃的组成时，虽然根据题知条件求出平均组成，如果只凭平均组成就下结论，就会出现失误。因为平均组成只是相关量取值范围的一个界限，而能满足某一平均组成的混合烃常常会有多种组合，这些组合是否都符合题给条件，还要进行分析。本题中生成的CO₂和H₂O(气)的体积差(或物质的量差)却直接决定于混合烃各组分的相对含量、种类和组成。分析“差量”和相关量的关系并进行计算，即可求出各组份的量，从而确定组成，得出正确结论。所以在解上述题时，用“平均值法”一般只能确定符合题意的范围，最后还要靠“差量分析法”作出正确的结论