Question

20．某气态烷烃与烯烃的混合气9g，其密度为相同状况下氢气密度的11.25倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，求：
（1）混合气体的平均摩尔质量为22.5 g•mol^-1．
（2）下列关于混合气体组成，判断正确的是A（填字母编号）
A．必有甲烷        B．必有乙烯         C．无法判断
（3）气态烯烃的物质的量0.1mol．

Answer 1

分析 密度为相同状况下氢气密度的11.25倍，平均摩尔质量为11.25×2=22.5g/mol；
将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，则烯烃的质量为4.2g，气体的总物质的量为$\frac{9g}{22.5g/mol}$=0.4mol，由平均摩尔质量可知一定含甲烷，结合质量、物质的量计算，以此来解答．

解答 解：（1）由气态烷烃和气态单烯烃组成的混合气体是同种状况下H₂密度的11.25倍，
则：M（混合）=11.25×2g/mol=22.5g/mol，
故答案为：22.5；
烯烃的摩尔质量最小为28g/mol，则烷烃的摩尔质量应小于22.4g/mol，所以混合气体中一定含有甲烷，
气体的总物质的量为$\frac{9g}{22.5g/mol}$=0.4mol，
混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g为烯烃的质量，所以甲烷的质量为：9g-4.2g=4.8g
甲烷的物质的量为：n（CH₄）=$\frac{4.8g}{16g/mol}$=0.3mol，
所以烯烃的物质的量为0.4mol-0.3mol=0.1mol，所烯烃的摩尔质量为$\frac{4.2g}{0.1mol}$=42g/mol，
设烯烃的化学式为C_nH_2n，
则：12n+2n=42，
解得：n=3，即烯烃为丙烯，
该混合物为甲烷与丙烯的混合气体，
（2）由上述分析可知，必有甲烷，故答案为：A；
（3）气态烯烃的物质的量为0.1mol，故答案为：0.1．

点评 本题考查有机物分子式计算的确定，为高频考点，把握平均摩尔质量、判断混合物一定含甲烷为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意平均摩尔质量的应用，题目难度不大．