Question

7．在1.01×10⁵Pa、120℃時，1LA、B兩種烷烴組成的混合氣體，在足量O₂中充分燃燒后，得到同溫同壓下2.5LCO₂和3.5L水蒸氣，且A分子中比B少2個碳原子，試確定A和B的分子式及體積比A為甲烷、B為丙烷時，二者體積分別為0.25L、0.75L；當A為乙烷、B為丁烷時，二者體積分別為0.75L、0.25L．

Answer 1

分析 根據(jù)相同條件下氣體體積之比等于物質的量之比，由混合氣體1L充分燃燒后得到同溫同壓下2.5LCO₂和3.5L水蒸氣，可知混合氣體的平均分子式為C_2.5H₇，碳原子數(shù)小于2.5的烷烴有甲烷和乙烷，則另一種對應烷烴為丙烷和丁烷，結合平均分子式計算出二者的體積．

解答 解：同條件下氣體體積之比等于物質的量之比，由混合氣體1L充分燃燒后得到同溫同壓下2.5LCO₂和3.5L水蒸氣，可知混合氣體的平均分子式為C_2.5H₇，
烷烴中碳原子數(shù)小于2.5的有甲烷和乙烷，
當一種烷烴為甲烷時，另一種烷烴為丙烷，設甲烷體積為x，乙烷體積為y，則$\frac{x+3y}{x+y}$=2.5，整理可得：x+y=1：3，則混合氣體中含有甲烷體積為：1L×$\frac{1}{4}$=0.25L，含有丙烷體積為0.75L；
但一種烷烴為乙烷時，另一種烷烴為丁烷，設乙烷體積為x、丁烷體積為y，則$\frac{2x+4y}{x+y}$=2.5，整理可得：x+y=3：1，則混合氣體中含有乙烷的體積為：1L×$\frac{3}{4}$=0.75L，含有丁烷的體積為0.25L，
故答案為：A為甲烷、B為丙烷時，二者體積分別為0.25L、0.75L；當A為乙烷、B為丁烷時，二者體積分別為0.75L、0.25L．

點評 本題考查了混合物反應的計算、有機物分子式的確定，題目難度中等，明確平均分子式的含義為解答關鍵，注意掌握平均值法、討論法在化學計算中的應用方法．