Question

常温下，一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体，A 或B 分子均最多只含有4 个碳原子，且B 分子的碳原子数比A 分子的多。将1升该混合气体充分燃烧，在同温同压下得到2.5升CO₂气体。120℃时取1 升该混合气体与9 升氧气混和，充分燃烧后，当恢复到120℃和燃烧前的压强时，体积增大6.25％。则A 和B 的分子式分别为（   ）

A．C₂H₆、C₄H₈     B．C₂H₆、C₃H₆      C．CH₄、C₄H₈   D．CH₄、C₃H₆

Answer

A

【解析】

试题分析：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：①CH4、C3H6；②CH4、C4H8；③C2H6、C3H6；④C2H6、C4H8。若是①，则V(CH4):V(C3H6)=1:3；若是② V(CH4):V(C4H8)=1:1；若是③ V(C2H6):V(C3H6)=1:1；若是④， V(C2H6):V(C4H8)=3:1。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+3.5O22CO2 +3H2O（气）△V2=0.5（升）；C3H6+4.5 O23CO2 +3H2O（气）△V3=0.5（升）；C4H8+6O24CO2 +4H2O（气）△V3=0.5（升）；各种组合的1升混合气体与9L氧气充分燃烧，体积增大为组合①(△V1+3△V3)÷4=0.375（升）；组合②(△V1+△V4)÷2=0.5（升）；组合③(△V2+△V3)÷2=0.5（升）；组合④(3△V2+△V4)÷4=0.625（升）。则0.625÷10×100%=6.25%，反应前气体总体积为10L，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%，增大的体积为：10L×6.25%=0.625L，只有组合④符合题意，则A为C2H6、B为：C4H8。

【考点定位】考查有机物分子式确定的计算的知识。

【名师点睛】首先根据有机物燃烧产生CO2体积的体积确定混合烃平均含有碳原子数，再结合它们之间含有的碳原子数的关系确定所有可能混合的情况。在温度大于100℃水水是气体，在相同温度下，气体的物质的量的比等于气体的体积比，根据每种混合气体的成分及二者的体积比确定燃烧前后的气体的物质的量的变化，从而确定其正误，就得到符合题意的可能的气体成分组成。