Question

5．一种气态烷烃和一种气态烯烃，它们分子里的碳原子数相同．将1.0体积的这种混合气体在氧气中充分燃烧，生成2.0体积的CO₂和2.4体积的水蒸气（气体体积均在相同状况下测定），则混合气体中烷烃为C₂H₆（写分子式，下同），烯烃为C₂H₄，烷烃和烯烃的体积比为2：3．

Answer 1

分析 1体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧，生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气，则平均碳原子数为：$\frac{2}{1}$=2，平均氢原子数为：$\frac{2.4}{1}$×2=4.8；二者分子中碳原子数相等，则都含有2个碳原子，应该为乙烷和乙烯的混合物；设乙烷的体积为x，乙烯的体积为y，根据混合物中平均氢原子数列式计算出x：y即可．

解答 解：相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，1体积的这两种气体的混合物在氧气中完全燃烧，生成2体积的二氧化碳和2.4体积的水蒸气，混合气体的物质的量与生成二氧化碳的物质的量之比为：1：2，则混合气体中平均碳原子数为：$\frac{2}{1}$=2，
混合物体积与水的物质的量之比为：1：4.8，则混合物中平均氢原子数为：$\frac{2.4}{1}$×2=4.8，
由于烯烃和烷烃分子中的碳原子数相等，则混合物为乙烷和乙烯，
设乙烷的体积为x，乙烯的体积为y，
混合物中平均氢原子数为：$\frac{6x+4y}{x+y}$=4.8，
解得：x：y=2：3，
故答案为：C₂H₆；C₂H₄； 2：3．

点评 本题考查烷烃和烯烃的燃烧及相关计算，题目难度中等，注意掌握混合烃燃烧的计算方法，明确平均分子式法在化学计算中的运用方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．