400K、1.01×105 Pa时,2L烃A的蒸气能在V L氧气中完全燃烧,反应后体积增至(V+4)L(体积在同前的条件下测定).请回答:(1)烃A在组成上应满足的条件是______.(2)当V=15时,该烃可能的分子式为______.(3)若A在常温常压下为气态,V的取值范围是______.

问题描述:

400K、1.01×105 Pa时,2L烃A的蒸气能在V L氧气中完全燃烧,反应后体积增至(V+4)L(体积在同前的条件下测定).请回答:
(1)烃A在组成上应满足的条件是______.
(2)当V=15时,该烃可能的分子式为______.
(3)若A在常温常压下为气态,V的取值范围是______.

(1)令烃的分子式为CxHy,则:
CxHy+(x+

y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O,气体体积差量△V
1                                 (x+
y
2
-x-
y
4
-1)=
y
4
-1
2                                 (V+4-2-V)L=2L
所以
y
4
-1=1,解得y=8,即一个烃分子中氢原子数为8.且满足2(x+
y
4
)≤V,即2(x+2)≤V,
故答案为:烃分子中氢原子数为8;
(2)当a=10L时,该烃完全燃烧,所以2(x+
y
4
)≤15,即2(x+2)≤15,解得x≤5.5,
分子中H原子数目为8,所以该烃为C3H8、C4H8、C5H8
故答案为:C3H8、C4H8、C5H8
(3)若A在常温常压下为气态,C原子数小于等于4,烃完全燃烧2(x+
y
4
)≤V,
如为C3H8,则2×(3+2)≤V,如为C4H8,则2×(4+2)≤V,
综上可知V≥12,
故答案为:≥12.
答案解析:(1)400K时,生成的水为气态,根据烃燃烧通式CxHy+(x+
y
4
)O2
点燃
xCO2+
y
2
H2O,利用气体体积差量计算;
(2)该烃完全燃烧,所以1.5(x+
y
4
)≤10,结合H原子数目,计算x的取值范围,结合C、H原子数目关系,据此书写可能分子式;
(3)若A在常温常压下为气态,C原子数小于等于4,烃完全燃烧,则满足2(x+
y
4
)≤V,据此计算.
考试点:有关有机物分子式确定的计算.
知识点:本题考查有机物分子式确定的计算,题目难度不大,注意利用差量法根据反应的方程式结合烃完全燃烧的特点解答该题.