Question

假设空气中含有五分之一体积的氧气，且能够全部参加燃烧反应，本题所涉及和求算的气体体积都是在101 ℃、1.05×10⁵ Pa条件下的体积。

某常温下为气态的烯烃A混入空气后，当平均相对分子质量达到28.937 5时正好使该烯烃完全燃烧。现有甲、乙两种混合气体各89.00 L，甲是上述烯烃A 与过量空气的混合气体，乙是上述烯烃A、某常温下为气态的炔烃B与过量空气的混合气体。将甲、乙分别引燃完全燃烧，乙燃烧后的气体体积变为90.00 L。

(1)A的分子式为____________。

(2)甲混合气体燃烧后的体积为___________。

(3)通过计算求出乙中炔烃的分子式和体积。

(4)求出乙气体中含A 的最大体积。

Answer 1

(1)C₂H₄

(2)89.00 L

(3)B为C₄H₆  体积为2 L

解法一：2C₄H₆+11O₂8CO₂+6H₂O   ΔV

               2         11                      8           6       1

               a          b                                      90.00-89.00

a=2     b=11

解法二：设B为C_mH_2m-2，体积为x L

C_mH_2m-2+O₂mCO₂+(m-1)H₂O  ΔV

    1                                    m        (m-1)  

     X                                                                  90.00-89.00

(m-3)x=2

且2≤m≤4   m=4  x=2

(4)A与燃烧A所需的空气的体积共为89 L-2 L-11 L×5=32 L

设A为y L

C₂H₄+3O₂2CO₂+2H₂O

   y       3y

y+3y×5=32 L

16y=32 L  y=2 L

解析：(1)设A分子式为C_xH_2x，A燃烧时，

C_xH_2x  +  O₂xCO₂+xH₂O

  1              x

1 mol A耗n(空气)=mol，所以=28.937 5，解得x=2.

即A的分子式为C₂H₄.

(2)C₂H₄+3O₂2CO₂+2H₂O，在101 ℃时，H₂O为气态，前后气体体积不变.

(3)解法一：炔烃B常温下为气态，碳原子数小于等于4；燃烧后气体体积增大，氢原子数大于4，所以B为C₄H₆.计算过程见答案解法一.

解法二：直接根据燃烧前后，气体体积的增加情况进行计算，详见答案解法二.

(4)炔烃B及B燃烧时所消耗空气的总体积为：2 L+11 L×5=57 L.乙中A体积最大时，剩余气体恰好完全反应，详见答案.