Question

在101.3k Pa、476K條件下，十一烷以及分子中碳原子數(shù)比它小的烷烴均為氣態(tài)．以下變化中，最初與最終均維持這種條件． A、B、C 三種烷烴（氣）分子中碳原子依次增加相同的個(gè)數(shù)，取等體積的三種氣體，分別跟 30mLO₂（過量）混合引燃，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)：A與O₂ 反應(yīng)前后氣體總體積不變；B與O₂ 反應(yīng)后氣體總體積增加了4mL；C與O₂ 反應(yīng)后氣體總體積為反應(yīng)前的1.25倍．
試求：
（ 1 ）A的分子式．
（2）原任意一種烷烴的體積及B的分子式．

Answer 1

考點(diǎn)：有機(jī)物實(shí)驗(yàn)式和分子式的確定

專題：有機(jī)物分子組成通式的應(yīng)用規(guī)律

分析：設(shè)烷烴的分子式為C_nH_2n+2，燃燒通式為：
   C_nH_2n+2+

3n+1

2

O₂

點(diǎn)燃

nCO₂+（n+1）H₂O，體積變化
     1     

3n+1

2

      n       n+1   

n-1

2

則氣體體積變化與原體積之比為：

△V

V烴

=

n-1

2

（1）當(dāng)△V=0，解得n=1，A的分子式為：CH₄，即A為甲烷；
（2）設(shè)烷烴B的分子式為C_n+1H_2n+4，則C的分子式為：C_2n+1H_4n+4，B、C體積均為V，根據(jù)上述關(guān)系列式計(jì)算．

解答： 解：設(shè)烷烴的分子式為C_nH_2n+2，燃燒通式為：
C_nH_2n+2+

3n+1

2

O₂

點(diǎn)燃

nCO₂+（n+1）H₂O，體積變化
1

3n+1

2

n n+1

n-1

2

則氣體體積變化與原體積之比為：

△V

V烴

=

n-1

2

（1）當(dāng)△V=0，解得n=1，A的分子式為：CH₄，即A為甲烷，答：A的分子式為CH₄；
（2）設(shè)烷烴B的分子式為C_n+1H_2n+4，則C的分子式為：C_2n+1H_4n+4，B、C體積均為V，
由B得：

4

V

=

n+1-1

2

，由C得：

(V+30)×0.25

V

=

2n+1-1

2

解得V=2，n=4，
所用B為C₅H₁₂，C為C₉H₂₀，A、B、C的體積為2mL．
答：烷烴的體積為：2mL，B的分子式為：C₅H₁₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了烴燃燒的計(jì)算，難度較大．找出氣體體積變化和原體積之間的關(guān)系是解題的關(guān)鍵．