Question

為測定一種氣態烴A的化學式，取標準狀況下一定體積的A置于密閉容器中，再通入一定體積的O₂ ,用電火花引燃，定性實驗表明產物是CO₂、CO、水蒸氣。相關方案及有關數據如下（圖中的箭頭表示氣體的流向，實驗前系統內的空氣已排除）。

試回答：
（1）通過計算求出A的實驗式（最簡式）。
（2）根據所學知識，你認為氣態烴A只能是哪種物質？你的根據是什么？

Answer 1

（1）CH₃  (3分)  （2）乙烷  (3分)

試題分析：（1）烴A的三種燃燒產物的物質的量分別為：
n(H₂O)＝16.2g÷18g·mol^-1＝0.9mol
n(CO₂)＝17.6g÷44g·mol^-1＝0.4mol
n(CO)＝8.8g÷44g·mol^-1＝0.2mol
故所取A中含C原子的物質的量為：n(C)＝0.4mol＋0.2mol＝0.6mol
含氫原子的物質的量為：n(H)＝0.9mol×2＝1.8mol
C、H 原子個數比為：N（C）:N（H）＝0.6:1.8＝1:3
所以烴A的實驗式為CH₃
（2）根據實驗式可假設烴A的分子式為C_nH_3n
n＝1時，烴A的分子式為CH₃，按價鍵理論，這種烴不存在
n＝2時，烴A的分子式為C₂H₆ ，為乙烷，此時分子中氫原子數已達到飽和，所以烴A只能是乙烷
點評：該題屬于中等難度試題的考查，在注重對基礎知識鞏固和訓練的同時，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理和規范答題能力。該題的關鍵是利用好原子守恒，并能結合數學中上的討論法靈活運用即可。