Question

6．120℃、1.01×10⁵Pa时，2L烃M的蒸气能在V L O₂中完全燃烧，反应后体积变化至（V+2）L（体积均在同样的条件下测定）．请回答：
（1）烃M的组成上应满足的条件是烃分子中氢原子数为8；
（2）当V=9时，该烃可能的分子式为C₃H₈、C₄H₈、C₅H₈、C₆H₈、C₇H₈；
（3）若M在常温常压下为气态，则V的取值范围是V≥6．

Answer 1

分析 （1）令烃的分子式为CxHy，则：CxHy+（x+$\frac{y}{2}$）O₂ $\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，根据反应后体积变化计算；
（2）当V=9L时，该烃完全燃烧，所以（x+$\frac{y}{4}$）≤9；
（3）若M在常温常压下为气态，C原子数小于等于4，该烃为C₃H₈或C₄H₈，根据完全燃烧的耗氧量分析．

解答 解：（1）令烃的分子式为CxHy，则：
CxHy+（x+$\frac{y}{2}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O，气体体积差量△V
1      x+$\frac{y}{2}$        x    $\frac{y}{2}$         $\frac{y}{4}$-1     
2L                            （V+4-2-V）L
所以$\frac{y}{4}$-1=1，解得y=8，
即一个烃分子中氢原子数为8，
故答案为：烃分子中氢原子数为8；
（2）当V=9L时，该烃完全燃烧，所以（x+$\frac{y}{4}$）≤9，y=8，则x≤7，
分子中H原子数目为8，所以该烃为C₃H₈、C₄H₈、C₅H₈、C₆H₈、C₇H₈，
故答案为：C₃H₈、C₄H₈、C₅H₈、C₆H₈、C₇H₈；
（3）若M在常温常压下为气态，C原子数小于等于4，烃完全燃烧（x+$\frac{y}{4}$）≤V，
如为C₃H₈，则（3+2）≤V，如为C₄H₈，则（4+2）≤V，
综上可知V≥6，
故答案为：V≥6．

点评 本题是一道有关有机物计算的题目，综合考查学生分析和解决问题的能力，注意燃烧通式的应用，难度中等．