Question

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙烷與某烷烴的混合氣體1.344L，與足量氧氣混合后燃燒，充分反應(yīng)后，將所得氣體通入30mL4mol/L的氫氧化鈉溶液中，將氣體完全吸收后，所得溶液在減壓低溫下蒸干，此時可得不含結(jié)晶水的固體7.6g．若蒸發(fā)的過程中溶質(zhì)不發(fā)生分解，試推斷：①原混合氣中某烴的分子式；②求兩種烴的體積比．

Answer 1

考點：有關(guān)有機物分子式確定的計算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙烷與某烷烴的混合氣體1.344L，混合氣體物質(zhì)的量=

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.03L×4mol/L=0.12mol，假設(shè)氫氧化鈉完全反應(yīng)，若最終得到固體為碳酸鈉，則固體質(zhì)量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氫鈉，則其質(zhì)量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固體為NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，令NaHCO₃、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與鈉離子守恒列方程計算，根據(jù)原子守恒計算混合氣體分子中平均碳原子數(shù)，確定故另外烷烴分子，根據(jù)碳原子守恒及混合氣體的物質(zhì)的量之和列方程計算氣體體積之比．

解答： 解：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙烷與某烷烴的混合氣體1.344L，混合氣體物質(zhì)的量=

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.03L×4mol/L=0.12mol，假設(shè)氫氧化鈉完全反應(yīng)，若最終得到固體為碳酸鈉，則固體質(zhì)量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氫鈉，則其質(zhì)量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固體為NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，
令NaHCO₃、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與鈉離子守恒，則：

x+2y=0.12 84x+106y=7.6

解得x=0.04  y=0.04
根據(jù)原子守恒可知混合氣體分子中平均碳原子數(shù)目=

0.04mol+0.04mol

0.06mol

=

4

3

，故另外烷烴分子中含有1個C原子，故為CH₄，
令C₂H₆、CH₄的物質(zhì)的量分別為m mol、n mol，則：

m+n=0.06 2m+n=0.08

解得m=0.02 n=0.0：4，
故C₂H₆、CH₄的體積之比=0.02mol：0.04mol=1：2，
答：①原混合氣中另外烷烴的分子式為CH₄；
②混合氣體中C₂H₆、CH₄的體積之比為1：2．

點評：本題考查混合物計算、有機物分子式的確定，利用極限法判斷蒸干后固體成分是關(guān)鍵，再根據(jù)原子守恒解答，難度中等．