Question

16．現(xiàn)有兩種氣態(tài)烴的混合氣體，通過不同實驗分別測出下列數(shù)據
①1mol該混合烴，在空氣中燃燒得到1.5molCO₂；
②125℃時，1L某氣態(tài)烴在9L氧氣中充分燃燒反應后的混合氣體體積仍為10L（相同條件下）；
③0.3moL混和烴完全燃燒生成10.8gH₂O；
④相同條件下，該混合烴的密度是氫氣的 10倍；
⑤實驗測出混合氣體中碳原子和氫原子的比值為1：3
⑥60g混合烴完全燃燒生成108gH₂O．
上述數(shù)據可以直接說明混合烴中一定存在甲烷的是（　�。�

• A． ①②③④⑤⑥
• B． ①②③⑥
• C． ③④⑤⑥
• D． ①④⑤⑥

Answer 1

分析 ①計算平均碳原子數(shù)目判斷；
②反應燃燒前后氣體的體積不變（水為氣體），則平均分子式中H原子數(shù)目為4，可以為乙烯、丙炔等；
③計算平均H原子數(shù)目判斷；
④由相對氫氣密度，可知混合烴的平均相對分子質量為20；
⑤混合氣體C、H原子數(shù)目之比1：3，而小于1：3的只有甲烷；
⑥計算水的物質的量，可得混合氣體中H原子物質的量，結合混合氣體總質量計算C原子物質的量，再結合C、H原子數(shù)目之比判斷．

解答 解：①混合氣體平均碳原子數(shù)目為$\frac{1.5mol×1}{1mol}$=1.5，所有烴中只有甲烷的碳原子數(shù)目小于1.5，則一定含有甲烷，故選；
②設平均分子式為C_xH_y，則：C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O（g），反應燃燒前后氣體的體積不變，則1+（x+$\frac{y}{4}$）=x+$\frac{y}{2}$，故y=4，甲烷、乙烯、丙炔等分子中都含有4個H原子，不一定含有甲烷，故不選；
③水的物質的量為$\frac{10.8g}{18g/mol}$=0.6mol，則分平均H原子數(shù)目為$\frac{0.6mol×2}{0.3mol}$=4，甲烷、乙烯、丙炔等分子中都含有4個H原子，不一定含有甲烷，故不選；
④由相對氫氣密度，可知混合烴的平均相對分子質量為10×2=20，烴中相對分子質量小于20的只有甲烷，則一定含有甲烷，故選
⑤混合氣體C、H原子數(shù)目之比1：3，而小于1：3的只有甲烷，故選；
⑥水的物質的量為$\frac{108g}{18g/mol}$=6mol，氫原子物質的量為12mol，則C原子物質的量為$\frac{60g-12mol×1g/mol}{12g/mol}$4mol，混合氣體C、H原子數(shù)目之比1：3，而小于1：3的只有甲烷，故選．
故選：D．

點評 本題考查有機物分子式確定、混合物計算，注意利用平均值解答，常用平均值有：平均碳法、平均氫法、平均分子式、平均相對分子質量、平均碳氫法的等．