Question

在标准状况下，乙烷与某烷烃的混合气体1.344L，与足量氧气混合后燃烧，充分反应后，将所得气体通入30mL4mol/L的氢氧化钠溶液中，将气体完全吸收后，所得溶液在减压低温下蒸干，此时可得不含结晶水的固体7.6g．若蒸发的过程中溶质不发生分解，试推断：①原混合气中某烃的分子式；②求两种烃的体积比．

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：在标准状况下，乙烷与某烷烃的混合气体1.344L，混合气体物质的量=

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，氢氧化钠的物质的量=0.03L×4mol/L=0.12mol，假设氢氧化钠完全反应，若最终得到固体为碳酸钠，则固体质量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氢钠，则其质量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固体为NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，令NaHCO₃、Na₂CO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量与钠离子守恒列方程计算，根据原子守恒计算混合气体分子中平均碳原子数，确定故另外烷烃分子，根据碳原子守恒及混合气体的物质的量之和列方程计算气体体积之比．

解答： 解：在标准状况下，乙烷与某烷烃的混合气体1.344L，混合气体物质的量=

1.344L

22.4L/mol

=0.06mol，氢氧化钠的物质的量=0.03L×4mol/L=0.12mol，假设氢氧化钠完全反应，若最终得到固体为碳酸钠，则固体质量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氢钠，则其质量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固体为NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，
令NaHCO₃、Na₂CO₃的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量与钠离子守恒，则：

x+2y=0.12 84x+106y=7.6

解得x=0.04  y=0.04
根据原子守恒可知混合气体分子中平均碳原子数目=

0.04mol+0.04mol

0.06mol

=

4

3

，故另外烷烃分子中含有1个C原子，故为CH₄，
令C₂H₆、CH₄的物质的量分别为m mol、n mol，则：

m+n=0.06 2m+n=0.08

解得m=0.02 n=0.0：4，
故C₂H₆、CH₄的体积之比=0.02mol：0.04mol=1：2，
答：①原混合气中另外烷烃的分子式为CH₄；
②混合气体中C₂H₆、CH₄的体积之比为1：2．

点评：本题考查混合物计算、有机物分子式的确定，利用极限法判断蒸干后固体成分是关键，再根据原子守恒解答，难度中等．