Question

常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多。
（1）将1L混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO₂气体。试通过计算推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（VA ：VB）
①
②
③
④

 
为进一步确定A、B分子式，继续实验：
（2）120℃时，取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大了6.25﹪。试通过计算确定唯一符合题意的A、B的分子式。

Answer 1

（1）（分子式各0.5分，体积比各1分，共8分）

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（VA ：VB）
①	CH4	C3H6	1 ：3
②	CH4	C4H8	1 ：1
③	C2H6	C3H6	1 ：1
④	C2H6	C4H8	3 ：1

 
（2）C₂H₆、C₄H₈

试题分析：（1）因1升混合气体充分燃烧后生成2.5升CO₂，且B分子的碳原子数比A分子的多，混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃（CH₄和C₂H₆）和碳原子数大于2.5的烯烃（C₃H₆和C₄H₈）组成，它们有四种可能的组合：CH₄、C₃H₆；CH₄、C₄H₈；C₂H₆、C₃H₆；C₂H₆、C₄H₈；根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO₂体积，可确定A和B的体积比．如：
，则V（CH₄）：V（C₃H₆）＝1：3，以此类推可②CH₄、C₄H₈、1：1③C₂H₆、C₃H₆、1：1④C₂H₆、C₄H₈、3：1；
（2）设1升气态烃与氧充分燃烧后体积变化为△V升，则
CH₄+2O₂CO₂+2H₂O（气） △V1=0（升）
C₂H₆+O₂2CO₂+3H₂O（气）△V2=0.5（升）
C₃H₆+O₂3CO₂+3H₂O（气）△V3=0.5（升）
C₄H₈+6O₂4CO₂+4H₂O（气）△V4=1.0（升）
各种组合的1升混合气体与氧气充分燃烧，体积增大为组合①=0.375（升）
组合②=0.5（升）
组合③=0.5（升）
组合④=0.625（升）
则×100%=6.25%
故组合④符合题意，即A：C₂H₆；B：C₄H₈。