Question

在常温常压下，某气态烃与氧气的混和气体的总体积为10aL，电火花引燃充分燃烧后氧气过量，将混和气体通过浓硫酸后，再恢复到原来的温度和压强时，气体体积减少到4aL，
（1）最后的4aL气体中二氧化碳与氧气的体积比是______：______
（2）原10aL混和气体中烃与氧气的体积比是______：______．

Answer 1

解：设烃的化学式为C_xH_y，设烃的体积为V，则
C_xH_y+（x+）xCO₂+H₂O△V
1 x+ x 1+
V 6aL
1+=，
因氧气过量，则V≤V（CO₂）＜4aL，
讨论：①当V=1aL时，y=20，对应的烃在常温下不为气体，不符合题意；
②当V=2aL时，y=8，当为C₃H₈时，生成二氧化碳至少为6aL，不符合题意；
③当V=3aL时，y=4，对应的烃有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳体积为3aL，小于4aL，
（1）通过以上讨论可知，当V=3aL时，y=4，对应的烃有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳体积为3aL，则氧气的体积为4aL-3aL=1aL，
则体积比为：V（CO₂）：V（O₂）=3aL：1aL=3：1，
故答案为：3；1；
（3）通过以上讨论可知，当V=3aL时，y=4，对应的烃有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，则甲烷的体积为3aL，氧气的体积为：10aL-3aL=7aL，
所以，原10aL混和气体中烃与氧气的体积比是：v（烃）：V（O₂）=3aL：7aL=3：7，
故答案为：3；7．
分析：设烃的化学式为C_xH_y，设烃的体积为V，则
C_xH_y+（x+）xCO₂+H₂O△V
1 x+ x 1+
V 6aL
1+=，
因氧气过量，则V≤V（CO₂）＜4aL，
讨论：①当V=1aL时，y=20，对应的烃在常温下不为气体，不符合题意；
②当V=2aL时，y=8，当为C₃H₈时，生成二氧化碳至少为6aL，不符合题意；
③当V=3aL时，y=4，对应的烃有CH₄、C₂H₄、C₃H₄，只有CH₄符合，生成二氧化碳体积为3aL，
以此进行计算．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，没有明确烃的种类和体积，需要讨论得出结论．