Question

石油及其分餾產物在供氧不足時燃燒，常常產生CO，這也是常見的大氣污染物之一，將某氣態烴在5倍體積的純氧中燃燒，產物通過足量Na₂O₂，并在電火花連續作用下充分反應，生成的氣體體積縮小到燃燒后產物體積的3/8（氣體體積都在100⁰C以上，1.01×10⁵Pa時測定）
（1）試寫出通式為C_xH_y的某烴在供氧不足時燃燒的化學方程式（CO₂的系數定為m）
（2）當m=2時，求該烴的化學式；
（3）若1mol 某氣態烴在供氧不足時，產物在足量的Na₂O₂和電火花連續作用下產生3mol 氧氣，且固體的增重范圍為90g≤△W≤118g，求烴可能的化學式和燃燒產物CO與CO₂的物質的量之比，將結果填入下表：

烴的化學式	n（CO）/n（CO2）

Answer 1

分析：（1）從質量守恒的角度書寫并配平方程式；
（2）產物通過過氧化鈉時，生成氧氣，最后氣體的成分為氧氣，發生反應有2CO+O₂=2CO₂ …①2CO₂+Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ …②，根據反應的方程式計算；
（3）1molCO₂使過氧化鈉增重28g，1molH₂O使過氧化鈉增重2g，CO完全被過氧化鈉吸收，所以依據原有關系列式計算．

解答：解：（1）氧氣不足時，生成CO₂、CO和H₂O，反應的化學方程式為C_xH_y+（

x+m

2

+

y

4

）O₂

點燃

 mCO₂+（x-m）CO+

y

2

H₂O，
答：反應的方程式為C_xH_y+（

x+m

2

+

y

4

）O₂

點燃

 mCO₂+（x-m）CO+

y

2

H₂O；
（2）產物通過足量Na₂O₂，發生：
2CO+O₂=2CO₂ …①2CO₂+Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ …②，將①、②式合并得：CO+Na₂O₂=Na₂CO₃ …③
由此可以確定CO完全被吸收．CO₂和H₂O生成O₂，
當m=2時，有：

1 2 ×(2+ y 2 )

2+ y 2 +(x-2)

=

3

8

…①

x

2

+

y

4

+1=5…②
解得：x=4、y=8，
答：該烴的化學式為C₄H₈；
（3）1molCO₂使過氧化鈉增重28g，1molH₂O使過氧化鈉增重2g，CO完全被過氧化鈉吸收，所以依據原有關系，
列出關系式：

1

2

×（m+

y

2

）=3…①
90≤2×

y

2

+28×m+（x-m）×28≤118…②
當x=3時，y=8，分子式為C₃H₈，此時m=2，

n(CO)

n(CO2)

=

1

2

；
當x=4時，y=6，分子式為C₄H₆，此時m=3，

n(CO)

n(CO2)

=

1

3

；
故答案為：

烴的化學式	n（CO）/n（CO2）
C3H8	1 2
C4H6	1 3

點評：本題考查有機物分子式的確定，題目難度較大，注意從題目中所給數據結合化學方程式，用討論的方法計算．