本站原创例 某烷烃和某单烯烃的混合气体2.24 L（标准状况）,使其完全燃烧,产生的气体完全通过浓硫酸,浓硫酸质量增加了4.05 g,剩余气体通过碱石灰,碱石灰质量增加了6.60 g.另取该混合气体2.24 L（标准状况）,通过足量溴水,溴水质量增加了1.05 g.试通过计算回答：
（1）该混合气体由哪两种烃组成?
（2）该混合气体中两种烃的体积分数各是多少?
分析 混合气体的总物质的量为[2.24 L22.4 molL-1]等于0.1 mol,完全燃烧生成水的物质的量为[4.05 g18 gmolL-1]等于0.225 mol,生成二氧化碳的物质的量为[6.60 g44 gmolL-1]等于0.15 mol,0.1 mol混合气体中单烯烃的质量为1.05 g（溴水增加的质量为单烯烃的质量）,设烷烃分子式为CnH2n+2,物质的量为x mol,单烯烃分子式为CmH2m,物质的量为y mol.
解 方法一：化学方程式法
CnH2n+2+[3n+12]O2→nCO2+（n+1）H2O
x nx （n+1）x
CmH2m+[3m2]O2→mCO2+mH2O
y my my
[x+y等于0.1nx+my等于0.15（n+1）x+my等于0.22514my等于1.05],解得：[x等于0.075y等于0.025n等于1m等于3]
方法二：守恒法
[nx+my等于0.15（碳原子守恒）①（2n+2）x+2my等于0.225×2（氢原子守恒）]
解得：[x等于0.075y等于0.025]
∵单烯烃质量为1.05 g,其物质的量为0.025 mol
∴[14m等于1.050.025] ,解得m等于3,代入①得n等于1.
方法三：平均分子式法
设混合气体的平均分子式为CxHy.
CxHy+（[x+y4]）O2→xCO2+[y2]H2O
1.x [y2]
0.1 0.15 0.225
[10.1等于x0.15等于y20.225],解得[x等于1.5y等于4.5]
∴混合气体的平均分子式为C1.5H4.5,其相对分子质量为22.5.
由平均值规律可知,混合气体中肯定有CH4,其质量为22.5 g molL-1×0.1 mol-1.05 g等于1.2 g,则其物质的量为[1.2 g16 g molL-1]等于0.075 mol.
∵混合气体的物质的量为0.1 mol,
∴单烯烃的物质的量为0.025 mol.
∵单烯烃的质量为1.05 g,
∴单烯烃的相对分子质量为[1.050.025等于42].
即：单烯烃为C3H6.
方法四：直接求算法
单烯烃质量为1.05 g,由单烯烃的燃烧通式知单烯烃完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量相等,均为[1.0514m×m等于0.075 mol].
则烷烃完全燃烧生成的CO2为0.15-0.075等于0.075 mol,H2O为0.225-0.075等于0.15 mol,
∵[n2n+2等于0.0750.15×2],∴n等于1.
∴烷烃的分子式为CH4,其物质的量等于完全燃烧生成的CO2的物质的量,为0.075 mol.
∴单烯烃的物质的量为0.025 mol,其相对分子质量为[1.050.025等于42],其分子式为C3H6.
答：混合气体由CH4和C3H6组成,其中CH4体积分数为75%,C3H6体积分数为25%.