Question

为测定一种气态烃A的化学式，取标准状况下一定体积的A置于密闭容器中，再通入一定体积的O₂ ,用电火花引燃，定性实验表明产物是CO₂、CO、水蒸气。相关方案及有关数据如下（图中的箭头表示气体的流向，实验前系统内的空气已排除）。

试回答：
（1）通过计算求出A的实验式（最简式）。
（2）根据所学知识，你认为气态烃A只能是哪种物质？你的根据是什么？

Answer 1

（1）CH₃  (3分)  （2）乙烷  (3分)

试题分析：（1）烃A的三种燃烧产物的物质的量分别为：
n(H₂O)＝16.2g÷18g·mol^-1＝0.9mol
n(CO₂)＝17.6g÷44g·mol^-1＝0.4mol
n(CO)＝8.8g÷44g·mol^-1＝0.2mol
故所取A中含C原子的物质的量为：n(C)＝0.4mol＋0.2mol＝0.6mol
含氢原子的物质的量为：n(H)＝0.9mol×2＝1.8mol
C、H 原子个数比为：N（C）:N（H）＝0.6:1.8＝1:3
所以烃A的实验式为CH₃
（2）根据实验式可假设烃A的分子式为C_nH_3n
n＝1时，烃A的分子式为CH₃，按价键理论，这种烃不存在
n＝2时，烃A的分子式为C₂H₆ ，为乙烷，此时分子中氢原子数已达到饱和，所以烃A只能是乙烷
点评：该题属于中等难度试题的考查，在注重对基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理和规范答题能力。该题的关键是利用好原子守恒，并能结合数学中上的讨论法灵活运用即可。