Question

某混合氣體由一種氣態烷烴和一種氣態單烯烴組成，在同溫同壓下，混合氣體對氫氣的相對密度為13，在標準狀況下，將2.5mol混合氣體通入足量溴水，溴水質量增重35.0g，通過計算回答：
（1）混合氣體的平均相對分子質量為

26

，則烷烴一定為

CH₄

．
（2）混合氣體中單烯烴的分子式以及兩種氣體的物質的量之比（要求寫出計算過程）．
（3）寫出混合氣體中氣態單烯烴可能的結構簡式．

Answer 1

分析：混合氣體對氫氣的相對密度為13，則有機物的平均相對分子質量為13×2=26，因烯烴的相對分子質量最小為28（C₂H₄），小于26的一定為烷烴，該烷烴一定為CH₄，
將2.5mol混合氣體通入足量溴水，溴水質量增重35.0g，應為烯烴的質量，
則甲烷的質量為2.5mol×26g/mol=65g，
所以n（CH₄）=

65g-35g

16g/mol

=1.875mol，
烯烴的物質的量為2.5mol-1.875mol=0.625mol，
則烯烴的相對分子質量為

35

0.625

=56，應為C₄H₈，
可能的結構簡式為CH₂=CH-CH₂CH₃、CH₃-CH=CH-CH₃、CH₂=C（CH₃）₂等．

解答：解：（1）混合氣體對氫氣的相對密度為13，則有機物的平均相對分子質量為13×2=26，因烯烴的相對分子質量最小為28（C₂H₄），小于26的一定為烷烴，該烷烴一定為CH₄，
故答案為：26； CH₄；
（2）將2.5mol混合氣體通入足量溴水，溴水質量增重35.0g，應為烯烴的質量，
則甲烷的質量為2.5mol×26g/mol=65g，
所以n（CH₄）=

65g-35g

16g/mol

=1.875mol，
烯烴的物質的量為2.5mol-1.875mol=0.625mol，
則烯烴的相對分子質量為

35

0.625

=56，應為C₄H₈，
兩種氣體的物質的量之比n（CH₄）：n（C₄H₈）=1.875：0.625=3：1，
答：單烯烴的分子式為C₄H₈，兩種氣體的物質的量之比為n（CH₄）：n（C₄H₈）=3：1；
（3）C₄H₈的結構簡式可能為CH₂=CH-CH₂CH₃、CH₃-CH=CH-CH₃、CH₂=C（CH₃）₂等，
答：可能的結構簡式為CH₂=CH-CH₂CH₃，CH₃-CH=CH-CH₃，CH₂=C（CH₃）₂．

點評：本題考查有機物化學式、結構簡式的判斷、計算以及同分異構體的判斷，綜合考查學生的分析能力和計算能力，是中等難度的試題，試題基礎性強，側重能力的培養和訓練，有助于培養學生的邏輯推理能力和創新思維能力，也有助于培養學生的規范答題能力，提高學生分析問題、靈活運用基礎知識解決問題的能力．