Question

有兩種氣態鏈烴的混合氣體，已知它們都能使溴水褪色且分子中碳原子數均小于5；1體積該混合氣體完全燃燒后，可得到3.6體積CO₂和3體積水蒸氣，氣體體積均是在相同溫度和壓強下測定的。通過計算和推理，確立這兩種烴的分子式以及它們在混合氣體中的體積比。

Answer 1

混合烴是由C₄H₆和C₃H₆組成，體積比為3∶2

解：這兩種均能使溴水褪色，它們都是不飽和烴。若這兩種烴都是烯烴，則燃燒后生成等體積的CO₂和H₂O(氣)，可見不合題意，舍去；若這兩種烴都是炔烴或二烯烴，或一種為炔烴，一種為二烯烴，則1體積混合氣體燃燒后，生成的CO₂比H₂O(氣)應多1體積，也不符合題意，舍去，故混合氣體應由一種烯烴與一種炔烴(或二烯烴)組成。設1體積混合氣體中含炔烴(或二烯烴)C_nH_2n-2為ｘ體積，含烯烴C_mH_2m為(1 –ｘ)體積，根據元素守恒可得：
ｎｘ+(1-ｘ)m＝3.6 ……①      ｘ(n-1)+m(1-ｘ)＝3 ……②
解①和②得x=0.6,故混和氣體中C_nH_2n-2與C_mH_2m的體積比為：0.6 ：(1-0.6)=3∶2.
將x=0.6代人①或②得6n+4m=36
討論：
①當n＝2時，m＝6(不合題意，舍去) ;
②n＝3時，m＝4.5(不合題意，舍去)
③n＝4時，m＝3(合理)
∴混合烴是由C₄H₆和C₃H₆組成，體積比為3∶2.