Question

A、B分别是碳原子数相同的烷烃和烯烃．现有2L A、B的混合气体在氧气中充分燃烧，生成8L二氧化碳和9.2L水蒸气（气体的体积均在同温同压下测定）．
（1）试推测A与B的分子式；若有同分异构现象，写出烷烃A同分异构体的结构式．
（2）求混合气体中各组分的体积百分数．

Answer 1

【答案】分析：（1）体积之比等于物质的量之比，根据碳原子守恒确定A、B分子中碳原子数目，再根据烷烃、烯烃的组成通式确定A、B的分子式；根据A的分子式书写同分异构体；
（2）根据生成的水蒸气体积，利用H原子守恒计算混合气体中平均H原子数目，令A的体积分数为x，则B为1-x，根据平均H原子数目列方程，据此解答．
解答：解：（1）体积之比等于物质的量之比，故n（有机物）：n（CO₂）=2L：8L=1：4，
根据C原子守恒可知，混合气体中平均分子组成中N（C）=4，
A、B分别是碳原子数相同的烷烃和烯烃，故分子中都含有4个C原子，故A为C₄H₁₀，B为C₄H₈，
C₄H₁₀的同分异构体的结构式有：，
答：A为C₄H₁₀，B为C₄H₈；A的同分异构体有．
（2）体积之比等于物质的量之比，故n（有机物）：n（H₂O）=2L：9.2L=1：4.6，
根据C原子守恒可知，混合气体中平均分子组成中N（H）==9.2，
令A为C₄H₁₀的体积分数为x，则C₄H₈的体积分数为1-x，根据平均H原子数目有：
10x+8（1-x）=9.2，
解得x=0.6
故C₄H₈的体积分数为1-x=1-0.6=0.4，
答：C₄H₁₀的体积分数为0.6，C₄H₈的体积分数为0.4．
点评：本题考查有机物分子式的确定，难度不大，注意利用平均C值、平均H值法进行的解答．