Question

2．一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴的混合物共10g，平均相對(duì)分子質(zhì)量為25．使混合氣通過(guò)足量溴水，溴水增重8.4g．通過(guò)計(jì)算回答：
①混合物的物質(zhì)的量為0.4mol
②混合物中的各組分的分子式為CH₄、C₂H₄，體積之比為CH₄與C₂H₄比為1：3．

Answer 1

分析 ①根據(jù)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為25及n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出該混合烴的總物質(zhì)的量；
②根據(jù)平均相對(duì)分子質(zhì)量可以確定混合氣體中一定有甲烷，該混合氣通過(guò)Br₂水時(shí)，Br₂水增重8.4g，8.4g為烯烴的質(zhì)量，所以甲烷的質(zhì)量為1.6g，物質(zhì)的量為：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，從而得出該烯烴的物質(zhì)的量，結(jié)合烯烴的質(zhì)量和物質(zhì)的量來(lái)確定烯烴的摩爾質(zhì)量，再根據(jù)烯烴組成通式確定烯烴的分子式；設(shè)出該烷烴和烯烴的體積，根據(jù)平均分子質(zhì)量確定其體積比．

解答 解：①混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為25，總質(zhì)量為10g，則該混合烴的物質(zhì)的量為：$\frac{10g}{25g/mol}$=0.4mol，
故答案為：0.4mol；
②烯烴的最小相對(duì)分子質(zhì)量為28，烷烴中只有甲烷的相對(duì)分子質(zhì)量小于25，故混合氣體中一定有甲烷，
該混合氣通過(guò)Br₂水時(shí)，Br₂水增重的8.4g為烯烴的質(zhì)量，則甲烷的質(zhì)量為：10g-8.4g=1.6g，甲烷的物質(zhì)的量為：$\frac{1.6g}{16g/mol}$=0.1mol，
烯烴的物質(zhì)的量為：0.4mol-0.1mol=0.3mol，M（烯烴）=$\frac{8.4g}{0.3mol}$=28g•mol^-1，設(shè)烯烴的組成為C_nH_2n，則14n=28，所以n=2，
故該烯烴為乙烯，所以混合物為CH₄、C₂H₄；
設(shè)混合烴中含有甲烷體積為x、乙烯體積為y，
則：$\frac{16x+28y}{x+y}$=25，整理可得：x：y=1：3，
故答案為：CH₄、C₂H₄；CH₄與C₂H₄比為1：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有機(jī)物分子式的確定，題目難度中等，明確乙烯的化學(xué)性質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在確定有機(jī)物分子式中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．