Question

(1)有两种气态烃组成的混和气体，对氢气的相对密度为13，取此混和气体4.48L(标准状况下)通入足量溴水中，溴水增重2.8g，则此混和气体的组成是______

A.CH₄与C₃H₆   B.C₂H₄与C₃H₆    C.C₂H₄与CH₄    D.CH₄与C₄H₈

(2)0.2mol某烃A在氧气中充分燃烧后，生成物B、C 各1.2 mol。

① 烃A的分子式为_______

② 若烃A能使溴水褪色，在催化剂的作用下可与氢气加成，其产物分子中含有4个甲基，则所有符合条件的烃A的结构简式为___________

Answer

D C6H12 (CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)C(CH3)2、CH2=CHC(CH3)3

【解析】

(1)两种气态烃组成的混和气体，对氢气的相对密度为13，则混合气体的平均相对分子质量是2×13=26，混合气体的平均摩尔质量为26g/mol，烯烃中摩尔质量最小为乙烯的28g/mol，而28g/mol>26g/mol，则烷烃的摩尔质量应小于26g/mol，小于26g/mol的只有甲烷，因此混合气体中一定含有甲烷，又根据溴水增重质量为烯烃的质量，可推算出烯烃的分子结构；

(2)①0.2mol烃完全燃烧生成的是CO2、H2O，生成CO2、H2O的物质的量均为1.2mol，则0.2mol该烃含有C、H的物质的量为1.2mol、2.4mol，据此分析作答；

②若烃A能使溴水褪色，则是烯烃，与氢气加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，据此分析作答。

(1)两种气态烃组成的混和气体，对氢气的相对密度为13，则混合气体的平均相对分子质量是2×13=26，混合气体的平均摩尔质量为26g/mol，烯烃中摩尔质量最小为乙烯的28g/mol，而28g/mol>26g/mol，则烷烃的摩尔质量应小于26g/mol，小于26g/mol的只有甲烷，因此混合气体中一定含有甲烷。假设烯烃的化学式为CnH2n，一种气体4.48L标准状况下的混合气体的物质的量是n=4.48L÷22.4L/mol=0.2mol，其质量为m(混合)=0.2mol×26g/mol=5.2g，其中含甲烷的质量为m(CH4)=5.2g-2.8g=2.4g，甲烷的物质的量为n(CH4)=2.4g÷16g/mol=0.15mol，溴水增重质量为烯烃的质量，烯烃的物质的量为0.2mol-0.15mol=0.05mol，所以烯烃的摩尔质量为M(烯烃)=2.8g÷0.05mol=56g/mol，12n+2n=56，解得n=4，所以烯烃分子式为C4H8，则这两种烃为CH4和C4H8，故答案为：D；

(2)①0.2mol烃完全燃烧生成的是CO2、H2O，生成CO2、H2O的物质的量均为1.2mol，则0.2mol该烃含有C、H的物质的量为1.2mol、2.4mol，那么该烃分子中有6个C原子，12个H原子，分子式为C6H12，故答案为：C6H12；

②若烃A能使溴水褪色，则是烯烃，与氢气加成，其加成产物经测定分子中含有4个甲基，烃A可能有的结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)C(CH3)2、CH2=CHC(CH3)3，故答案为：(CH3)2C=C(CH3)2、CH2=C(CH3)C(CH3)2、CH2=CHC(CH3)3。