Question

13．乙烷與某烴的混合氣體1.344L（標準狀況）與足量的氧氣混合點燃，完全燃燒后所得的氣體通入300mL 0.4mol/L的NaOH溶液中被完全吸收，然后將吸收液減壓低溫蒸干，得固體7.6g
（1）7.6g固體的成分是0.04molNaHCO₃和0.04molNa₂CO₃
（2）該混合氣體中出乙烷外，另一種烴是CH₄．

Answer 1

分析 在標準狀況下，乙烷與某烷烴的混合氣體1.344L，混合氣體物質(zhì)的量=$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.3L×0.4mol/L=0.12mol，假設(shè)氫氧化鈉完全反應(yīng)，若最終得到固體為碳酸鈉，則固體質(zhì)量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氫鈉，則其質(zhì)量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固體為NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，令NaHCO₃、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與鈉離子守恒列方程計算，根據(jù)原子守恒計算混合氣體分子中平均碳原子數(shù)，確定故另外烷烴分子．

解答 解：在標準狀況下，乙烷與某烷烴的混合氣體1.344L，混合氣體物質(zhì)的量=$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，氫氧化鈉的物質(zhì)的量=0.3L×0.4mol/L=0.12mol，假設(shè)氫氧化鈉完全反應(yīng)，若最終得到固體為碳酸鈉，則固體質(zhì)量=0.06mol×106g/mol=6.36g，若碳酸氫鈉，則其質(zhì)量=0.12mol×84g/mol=10.08g，故7.6g固體為NaHCO₃、Na₂CO₃混合物，
令NaHCO₃、Na₂CO₃的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與鈉離子守恒，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=0.12}\\{84x+106y=7.6}\end{array}\right.$
解得x=0.04  y=0.04，
根據(jù)原子守恒可知混合氣體分子中平均碳原子數(shù)目=$\frac{0.04mol+0.04mol}{0.06mol}$=$\frac{4}{3}$，故另外烷烴分子中含有1個C原子，故為CH₄，
答：（1）7.6g固體的成分是0.04molNaHCO₃和0.04molNa₂CO₃；
（2）該混合氣體中出乙烷外，另一種烴是CH₄．

點評 本題考查混合物計算、有機物分子式的確定，利用極限法判斷蒸干后固體成分是關(guān)鍵，再根據(jù)原子守恒解答，難度中等．