Question

1825年英国科学家法拉第从煤气灯中的煤气用完后剩余的油状液体中发现一种烃，其相对分子质量为78，取7.8克该烃完全燃烧得到标况下13.44L的CO₂和5.4克的水，求该烃的分子式．
碳原子数相同的烷烃和烯烃组成的混合气，在氧气中充分燃烧后，生成的二氧化碳的体积与原混合气在相同条件下的体积比为2：1，则烷烃的结构简式是

 

，烯烃的结构简式是

 

．

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：烃的相对分子质量为78，摩尔质量为78g/mol，7.8g该烃的物质的量为：

7.8g

78g/mol

=0.1mol；5.4g水的物质的量为：

5.4g

18g/mol

=0.3mol，0.3mol水中含有0.6mol氢原子；标况下13.44L二氧化碳的物质的量为：

13.44L

22.4L/mol

=0.6mol，假定烃的分子组成为C_xH_y，根据以上数据计算出该烃的分子式；
生成的二氧化碳的体积与原混合气在相同条件下的体积比为2：1，二氧化碳与混合烃的物质的量之比为：2：1，有机物中平均碳原子数目为2，再根据烷烃和烯烃的碳原子数目相同判断烷烃、烯烃的名称及结构简式．

解答： 解：7.8g该烃的物质的量为：

7.8g

78g/mol

=0.1mol，标准状况下13.44L二氧化碳的物质的量为：

13.44L

22.4L/mol

=0.6mol，5.4g水的物质的量为：

5.4g

18g/mol

=0.3mol，0.3mol水中含有0.6mol氢原子，
根据质量守恒定律可知：0.1mol该烃中含有0.6molC、0.6molH，所以1mol该烃中含有6molC、6molH，
故该烃的分子式为：C₆H₆；
答：该烃的分子式为C₆H₆；
碳原子数相同的烷烃和烯烃组成的混合气，在氧气中充分燃烧后，生成的二氧化碳的体积与原混合气在相同条件下的体积比为2：1，则二氧化碳与混合烃气体的物质的量之比为：2：1，即：混合烃中含有碳原子的平均数目为2，由于碳原子数相同，则烯烃和烷烃的碳原子数目都是2，
即：烷烃为乙烷，结构简式为：CH₃CH₃，烯烃为乙烯，结构简式为：CH₂=CH₂，
故答案为：CH₃CH₃；CH₂=CH₂．

点评：本题考查了有机物分子式、结构简式的确定，题目难度中等，注意掌握利用质量守恒定律确定有机物分子式的方法，熟练掌握物质的量与摩尔质量、标况下的气体摩尔体积之间的转化关系．