Question

某液化石油氣由相差1個(gè)碳原子的A、B兩種烷烴組成。使m g此液化氣在過(guò)量O₂中燃燒的產(chǎn)物通過(guò)盛有無(wú)水CaCl₂的干燥管，干燥管增重了4.608 g，再使之通過(guò)100 mL 3.04  mol·L^-1的NaOH溶液，然后將反應(yīng)液低溫蒸干，可得19.026 g白色固體。

（1）此白色固體是什么物質(zhì)？其物質(zhì)的量是多少？

（2）A、B各為何種物質(zhì)？其質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少？

Answer 1

（1）白色固體是Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物，其物質(zhì)的量分別為0.105 mol 和0.094 mol。

（2）A、B分別為C₃H₈和C₄H₁₀，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為44%和56%。

解析：（1）由題意，可知白色固體為烷烴燃燒生成的CO₂與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物（其中NaOH有可能過(guò)量），故有以下幾種可能①NaOH、Na₂CO₃  ②Na₂CO₃  ③Na₂CO₃、NaHCO₃  ④NaHCO₃  n（NaOH）=0.1 L×3.04 mol·L^-1=0.304 mol

若與CO₂反應(yīng)后產(chǎn)物只有Na₂CO₃，則所得固體質(zhì)量應(yīng)為：

×0.304 mol×106 g·mol^-1=16.112 g＜19.026 g

若與CO₂反應(yīng)后產(chǎn)物只有NaHCO₃，則所得白色固體的質(zhì)量應(yīng)為：

0.304 mol×84 g·mol^-1=25.536 g＞19.026 g

由此，可知白色固體應(yīng)為Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物。

設(shè)其中含Na₂CO₃ 的物質(zhì)的量為x，NaHCO₃ 的物質(zhì)的量為?y?。

則有

解得：x=0.105 mol  y=0.094 mol

（2）由液化氣的成分，可知A、B應(yīng)為C₃H₈和C₄H₁₀。液化氣燃燒生成H₂O的物質(zhì)的量為：

n(H₂O)==0.256 mol

n(H)=2×0.256 mol=0.512 mol

n(C)=0.105 mol+0.094 mol=0.199 mol

液化氣的質(zhì)量m=0.199 mol×12 g·mol^-1+0.512 mol×1 g·mol^-1=2.9 g

設(shè)m g液化氣中含C₃H₈的物質(zhì)的量為 a，C₄H₁₀ 的物質(zhì)的量為b。

則

解得 a=0.029 mol  b=0.028 mol

液化氣中含C₃H₈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

×100%=44%

C₄H₁₀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：1-44%=56%