Question

現(xiàn)有A、B兩份混合氣體，A是烯烴R與足量O₂的混合氣體；B是烯烴R、炔烴Q與足量O₂的混合氣體．在0℃、1.01×10⁵Pa下取A、B各2.24L分別引燃，A充分燃燒后氣體總體積仍為2.24升，B充分燃燒后氣體總體積為2.34L（燃燒后的產(chǎn)物均為氣態(tài)，其體積已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）．通過計(jì)算，寫出：
（1）烯烴R的分子式；
（2）炔烴Q的分子式；
（3）求2.24LB中烯烴R所允許的最大體積是多少升？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)有機(jī)物分子式確定的計(jì)算

專題：烴及其衍生物的燃燒規(guī)律

分析：（1）根據(jù)烯烴的燃燒通式C_nH_2n+

3

2

nO₂

點(diǎn)燃

nCO₂+nH₂O及反應(yīng)前后氣體的體積不變可知：1+

3

2

n=n+n，據(jù)此確定R的名稱及分子式；
（2）根據(jù)炔烴的燃燒通式C_nH_2n-2+

3n-1

2

O₂

點(diǎn)燃

nCO₂+（n-1）H₂O，利用差量法確定n的范圍，再根據(jù)常溫下為氣體n≤4確定炔烴名稱及分子式；
（3）根據(jù)丁炔燃燒的方程式，利用差量法和極限法確定2.24LB中烯烴R所允許的最大體積．

解答： 解：（1）設(shè)烯烴R的通式為C_nH_2n，
C_nH_2n+

3

2

nO₂

點(diǎn)燃

nCO₂+nH₂O，
由于反應(yīng)前后，氣體體積不變．則有 1+

3

2

n=n+n，解得：n=2，
所以R為乙烯 C₂H₄，
答：烯烴R的分子式為C₂H₄；
（2）根據(jù)（1）知C₂H₂燃燒后體積不變，所以增加的體積為炔烴燃燒后得到的，
設(shè)炔烴Q的通式為C_nH_2n-2，C_nH_2n-2+

3n-1

2

O₂

點(diǎn)燃

nCO₂+（n-1）H₂O，
因?yàn)闅怏w體積增加了，則有：n+（n-1）＞1+

3n-1

2

，解得：n＞3，
由于碳原子數(shù)n≥5時(shí)為液體，則3＜n＜5，
所以n=4，即Q為丁炔（常溫下為氣體），其分子式為：C₄H₆，
答：Q的分子式為C₄H₆；
（3）丁炔燃燒的化學(xué)方程式為：2C₄H₆+11O₂

點(diǎn)燃

8CO₂+6H₂O，
            2C₄H₆+11O₂=8CO₂+6H₂O  增加的體積△V
             2     11  8    6             1
            0.2L  1.1L 0.8 0.6L       2.34L-2.24L=0.1L
要增加0.1L的氣體，需要反應(yīng)C₄H₆0.2L，需要消耗O₂1.1L，
剩余的氣體體積為：2.24L-0.2L-1.1L=0.94L，
剩余的氣體為乙烯和氧氣，且當(dāng)二者恰好反應(yīng)時(shí)，乙烯的體積最大，
根據(jù)反應(yīng)C₂H₄+3O₂=2CO₂+2H₂O可知，乙烯的最大體積為：0.94L×

1

1+3

=0.235L，
答：2.24LB中烯烴R所允許的最大體積是0.235L．

點(diǎn)評：本題考查了有機(jī)物分子式的確定、極值法、差量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，題目難度中等，注意掌握確定有機(jī)物分子式的常用方法，能夠利用差量法、極值法解決稍復(fù)雜的化學(xué)計(jì)算，（3）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意差量法、討論法的應(yīng)用．