Question

9．某一烷烴和單烯烴混合氣體的平均分子量為22.5，取標準狀況下的此混合氣體4.48L，將其通入足量的溴水中，溴水的質量增加了2.1g
（1）通過計算推斷混合氣體中烷烴的烯烴的名稱；
（2）寫出該烷烴的電子式，寫出該烯烴的結構簡式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)混合氣體的平均分子量及烴類的相對分子量情況判斷烷烴為甲烷；與溴水反應的為單烯烴，根據(jù)混合氣體體積計算出物質的量，再計算出混合烴的質量，從而得出甲烷的質量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算出甲烷的物質的量，從而可知單烯烴的物質的量，然后根據(jù)M=$\frac{m}{n}$計算出單烯烴的摩爾質量，最后根據(jù)單烯烴的通式確定其名稱；
（2）甲烷為共價化合物，分子中含有4個碳氫鍵，據(jù)此寫出甲烷的電子式；丙烯分子中含有3個碳原子，結構簡式中需要標出含有的官能團碳碳雙鍵．

解答 解：（1）烷烴和單烯烴混合氣體的平均分子量為22.5，烴類中相對分子量小于22.5的只有甲烷，所以烷烴為甲烷，
標況下4.48L混合氣體的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則混合烴的質量為：22.5g/mol×0.2mol=4.5g，
溴水增重的質量為單烯烴，則甲烷的質量為：4.5g-2.1g=2.4g，其物質的量為：$\frac{2.4g}{16g/mol}$=0.15mol，
則該單烯烴的物質的量為：0.2mol-0.15mol=0.05mol，其摩爾質量為：$\frac{2.1g}{0.05mol}$=42g/mol，
單烯烴的通式為C_nH_2n，則14n=42，解得n=3，所以該單烯烴為丙烯，
答：混合氣體中烷烴為甲烷，單烯烴為丙烯；
（2）甲烷為共價化合物，分子中含有4個碳氫鍵，甲烷的電子式為：；
丙烯分子中含有碳碳雙鍵，其結構簡式為：CH₃CH=CH₂，
答：甲烷的電子式為；丙烯的結構簡式為CH₃CH=CH₂．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確有機物機構與性質為解答關鍵，注意掌握電子式、結構簡式的書寫原則，試題側重考查學生的分析、理解能力及靈活運用能力．