问题 问答题

有①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃,试回答下列问题:

(1)请写出烷烃在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式:______.

(2)相同状况下,等体积的上述气态烃,消耗O2的量最多的是______.

(3)等质量的上述气态烃,在充分燃烧时,消耗O2的量最多的是______.

(4)存在同分异构体的是______.

(5)在120℃,1.01×105Pa条件下,某气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃为______.

(6)10mL某气态烃,在50mL O2中充分燃烧,得到液态水,以及体积为35mL的混合气体(所有气体体积均在同温同压下测定).该气态烃是______.

答案

(1)烷烃在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式:CxHy+(x+

y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O,

故答案为:CxHy+(x+

y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O;

(2)①甲烷,分子式为CH4②乙烷,分子式为C2H6③丙烷,分子式为C3H8,④丁烷,分子式为C4H10,它们的(x+

y
4
)值分别为2、3.5、5、6.5,丁烷的(x+
y
4
)值最大,即消耗O2的量最多,故答案为:丁烷;

(3))①甲烷,分子式为CH4②C、H原子个数比为1:4,H的质量分数ω(H)最大,消耗O2的量最多,故答案为:甲烷;

(4)碳原子数≥4才会出现碳链异构,所以丁烷存在同分异构体,故答案为:丁烷;

(5)在120℃,1.01×105Pa条件下,生成的水为气态,

CxHy+(x+

y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O(g),

所以  1+(x+

y
4
)=x+
y
2

解得,y=4,即分子式中氢原子数目为4,

故答案为:甲烷;

(6)①甲烷,②乙烷,③丙烷,④丁烷4种烷烃中它们的(x+

y
4
)值分别为2、3.5、5、6.5,10ml完全燃烧需要的氧气的体积分别为20ml、35ml、50ml、65ml,

所以只有丁烷不能完全燃烧,

若完全燃烧,则混合气体是CO2、O2,设烃为CxHy,则

  CxHy+(x+

y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O(l),体积减小△V

  1                                1+(x+

y
4
)-x=1+
y
4
   

 10                                 (10+50-35)=25

所以10(1+

y
4
)=25,解得y=6,即1分子烃中H的原子个数是6,

氧气有剩余,所以10(x+

y
4
)<50,由于y=6,解得x<3.5,

所以气态烃为乙烷,

若不完全燃烧,10mL丁烷生成CO需要氧气为45ml,小于50ml,所以混合气体是CO2、CO,设烃为CxHy,根据C原子守恒,有10x=35,解得,x=3.5,碳原子数目为整数,不成立.

故答案为:乙烷.

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