Question

某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将56.0L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重35.0g，通过计算回答：
（1）混合气体中气态烷烃的化学式
（2）混合气体中两种气体的物质的量之比
（3）写出混合气体中气态烯烃可能的结构简式（包括顺反异构体）

Answer 1

（8分） (1)CH₄    (2) 3:1   (3)CH₂=CH－CH₂CH₃,     CH₃－CH=CH－CH₃,   CH₂=C(CH₃)₂

解析试题分析：（1）密度是相同条件下H₂密度的13倍
因此混合气的平均相对分子质量是13×2＝26
由于相对分子质量小于26的只有甲烷
因此混合气中一定含有甲烷气体
（2）在标准状况下，56.0L混合气体的物质的量是56L÷22.4/L＝2.5mol
质量是2.5mol×26g/mol＝65g
甲烷和溴水不反应，则和溴水反应的是烯烃，即烯烃的质量是35.0g
所以甲烷的质量是65g－35g＝30g
甲烷的物质的量是30g÷16g/mol＝1.875mol
则烯烃的物质的量是2.5mol－1.875mol＝0.625mol
混合气体中两种气体的物质的量之比3:1
（3）烯烃的相对分子质量是35÷0.625＝56
所以根据烯烃的通式CnH2n可知
n＝4，即是丁烯
因此丁烯的结构简式可能是CH₂=CH－CH₂CH₃、CH₃－CH=CH－CH₃（包括顺反异构）、CH₂=C(CH₃)₂
考点：考查有机物化学式的计算和判断以及同分异构体的书写
点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，有利于培养学生的逻辑推理能力。该题的关键是先求出混合烃的平均分子式，再结合数学中的平均值原理进行灵活运用、分析、判断即可。