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.
(1)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.试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比,并将结果填入下表:
组合编号 | A的分子式 | B的分子式 | A和B的体积比VA:VB |
(1)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:CH4、C3H6;CH4、C4H8;
C2H6、C3H6;C2H6、C4H8;根据每一种组合中烷烃和烯烃的碳原子数及燃烧后生成的CO2体积,可确定A和B的体积比.如:
,则V(CH4):V(C3H6)=1:3,
故答案为:①CH4、C3H6、1:3;②CH4、C4H8、1:1③C2H6、C3H6、1:1④C2H6、C4H8、3:1;
(2)设1升气态烃与氧充分燃烧后体积变化为△V升,则
CH4+2O2
CO2+2H2O(气)△V1=0(升)燃烧
C2H6+
O27 2
2CO2+3H2O(气)△V2=0.5(升)燃烧
C3H6+
O29 2
3CO2+3H2O(气)△V3=0.5(升)燃烧
C4H8+6O2
4CO2+4H2O(气)△V4=1.0(升)燃烧
各种组合的1升混合气体与氧气充分燃烧,体积增大为
组合①
=0.375(升)△V1+3△V3 4
组合②
=0.5(升)△V1+△V4 2
组合③
=0.5(升)△V2+△V3 2
组合④
=0.625(升) 则3△V2+△V4 4
×100%=6.25%,0.625 10
故组合④符合题意,即A:C2H6;B:C4H8.故答案为:A和B的分子式为C2H6和C4H8.