Question

15．0.5mol某烃完全燃烧后得到二氧化碳和水蒸气的混合气体．若将该混合气体全部通入盛有足量石灰水的洗气瓶中，洗气瓶内产生白色沉淀100g；若将该混合气体全体通入盛有足量过氧化钠的干燥管，干燥管的质量增加30g．试完成下列问题：
（1）该烃的化学式是C₂H₄
（2）该烃是否为烷烃否（填“是”或“否”），理由是若为烷烃，2个碳原子需要6个H原子饱和．

Answer 1

分析 （1）白色沉淀为CaCO₃，根据碳元素守恒计算n（CO₂），混合气体通入盛有足量过氧化钠的干燥管，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+2Na₂CO₃，固体增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，发生反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固体增重相当于与H₂O等物质的量的氢气的质量，根据干燥管质量增重，计算水的物质的量，再根据C、H原子守恒计算烃分子中C、H原子数目，进而确定烃的分子式；
（2）若分子中N（H）=2N（C）+2，则为烷烃．

解答 解：（1）白色沉淀为CaCO₃，根据碳元素守恒n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{100g}{100g/mol}$=1mol；
混合气体通入盛有足量过氧化钠的干燥管，发生反应：2Na₂O₂+2CO₂=O₂+2Na₂CO₃，固体增重相当于与CO₂等物质的量的CO的质量，即增重为1mol×28g/mol=28g，故过氧化钠与水反应时增重为30g-28g=2g，发生反应：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，固体增重相当于与H₂O等物质的量的氢气的质量，故n（H₂O）=n（H₂）=$\frac{2g}{2g/mol}$=1mol，
根据原子守恒可知，烃分子中N（C）=$\frac{1mol}{0.5mol}$=2、N（H）=$\frac{1mol×2}{0.5mol}$=4，故该烃的化学式为C₂H₄，
故答案为：C₂H₄；
（2）若为烷烃，2个碳原子需要6个H原子饱和，故不属于烷烃，故答案为：否；若为烷烃，2个碳原子需要6个H原子饱和．

点评 本题考查有机物分子式确定的计算，注意利用差量法理解二氧化碳、水与过氧化钠反应固体增重问题，侧重考查学生分析计算能力，难度中等．