Question

常温常压下，将8mL气态烃跟40mL氧气完全燃烧后的气体降温并通过浓硫酸，当回到原来的温度和压强时，剩余的气体体积为28mL，试确定：气态烃可能是什么物质？所剩气体是些什么气体？含量可能是多少？

Answer 1

考点：有关有机物分子式确定的计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：先利用氧气不足进行讨论，计算出该气态烃中含有的碳原子数，从而判断氧气足量，然后利用烃的燃烧通式及差量法计算出该烃中含有的H原子数，据此确定该烃的可能名称，然后分别进行讨论计算出剩余气体中各组分的体积．

解答： 解：如果氧气不足，该气体烃与氧气反应生成水、二氧化碳、CO的混合气体，通过浓硫酸后剩余28mL气体为CO、CO₂的混合气体，相同条件下气体物质的量之比等于气体的体积之比，则烃中含有碳原子数为：

28mL

8mL

=

7

2

=3.5，不存在碳原子数为3.5的烃，则氧气过量，剩余的气体为二氧化碳和氧气的混合气体，
C_xH_y+（x+

y

4

）O₂

点燃  .

xCO₂+

y

2

H₂O△V
 1      x+

y

4

         x         1+

y

4

 8mL                     （40+8-28）mL=20mL
（1+

y

4

）×8mL=1×20mL，
解得：y=6，
H原子数为6的气态烃可能为：C₂H₆、C₃H₆、C₄H₆，根据关系式C₄H₆～

11

2

O₂，由于8mL丁炔完全燃烧消耗氧气的体积为：8mL×

11

2

=44mL，氧气不足，则不可能为丁炔；
当该气态烃为C₂H₆时，根据反应C₂H₆+（2+

6

4

）O₂

点燃  .

2CO₂+3H₂O可知，8mL乙烷完全燃烧消耗氧气的体积为：8mL×（2+

6

4

）=28mL，剩余氧气的体积为：40mL-28mL=12mL，生成二氧化碳的体积为：8mL×2=16mL；
当气态烃为丙烷时，根据反应C₃H₆+（3+

6

4

）O₂

点燃  .

3CO₂+3H₂O可知，8mL乙烷完全燃烧消耗氧气的体积为：8mL×（3+

6

4

）=36mL，剩余氧气的体积为：40mL-36mL=4mL，生成二氧化碳的体积为：8mL×3=24mL；
答：该气态烃可能为C₂H₆或C₃H₆；剩余气体为氧气和二氧化碳的混合气体；当气态烃为乙烷时，含有12mL氧气、16mL二氧化碳；当气态烃为丙烯时，含有4mL氧气、24mL二氧化碳．

点评：本题考查了有关混合物的计算，题目难度中等，注意掌握烃的燃烧通式在化学计算中的应用方法，明确差量法、讨论法在计算中应用，正确判断氧气足量为解答本题的关键．