Question

常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成的混合气体，A或B分子最多只含有4个碳原子，且B分子的碳原子数比A分子的多．

（1）将1L混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5LCO₂气体．试通过计算推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比，并将结果填入下表：

组合编号	A的分子式	B的分子式	A和B的体积比（VA：VB）
①
②
③
④

为进一步确定A、B分子式，继续实验：

（2）120℃时，取1L该混合气体与9L氧气混合，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大了6.25%．试通过计算确定唯一符合题意的A、B的分子式      ．

Answer

（1）

组合编号

A的分子式

B的分子式

A和B的体积比（VA：VB）

①

CH4

C3H6

1：3

②

CH4

C4H8

1：1

③

C2H6

C3H6

1：1

④

C2H6

C4H8

3：1

（2）C2H6、C4H8．

【解析】

试题分析：（1）根据1L碳原子数为n的烷烃或烯烃充分燃烧后均得到n升CO2，由题意（1L混合气体充分燃烧后生成2.5升CO2，且B分子的碳原子数比A分子的多）可推断，混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃（CH4和C2H6）和碳原子数大于2.5的烯烃（C3H6和C4H8）组成，它们有四种可能的组合，根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO2体积，利用十字交叉法可确定A和B的体积比；

（2）根据燃烧方程式利用差量法来计算．

【解析】
（1）因1升混合气体充分燃烧后生成2.5升CO2，且B分子的碳原子数比A分子的多，混合气体只能由碳原子数小于2.5的烷烃（CH4和C2H6）和碳原子数大于2.5的烯烃（C3H6和C4H8）组成．它们有四种可能的组合：CH4、C3H6；CH4、C4H8；

C2H6、C3H6；C2H6、C4H8；根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO2体积，可确定A和B的体积比．如：，即V（CH4）：V（C3H6）=1：3，

所以①CH4、C3H6、1：3；②CH4、C4H8、1：1③C2H6、C3H6、1：1④C2H6、C4H8、3：1；

故答案为：

组合编号

A的分子式

B的分子式

A和B的体积比（VA：VB）

①

CH4

C3H6

1：3

②

CH4

C4H8

1：1

③

C2H6

C3H6

1：1

④

C2H6

C4H8

3：1

（2）设1L气态烃与氧充分燃烧后体积变化为△V升，则

CH4+2O2CO2+2H2O（气）△V1=0（升）

C2H6+O22CO2+3H2O（气）△V2=0.5（升）

C3H6+O23CO2+3H2O（气）△V3=0.5（升）

C4H8+6O24CO2+4H2O（气）△V4=1.0（升）

各种组合的1升混合气体与氧气充分燃烧，体积增大为

组合①=0.375（升）

组合②=0.5（升）

组合③=0.5（升）

组合④=0.625（升） 则×100%=6.25%，

故组合④符合题意，即A：C2H6；B：C4H8．

故答案为：C2H6、C4H8．