Question

(15分)等物質的量的三種氣態脂肪烷烴在25 ℃和常壓下的體積為2 L，完全燃燒需相同條件下O₂的體積是 11 L。在壓強不變的條件下，若將該氣態脂肪烷烴的混合物冷卻至5 ℃，則體積減少到原體積的0.933。
（1）已知碳原子數n≥5的脂肪烷烴在5 ℃時為液態。試推導該混合物中是否含有碳原子數n≥5的脂肪烷烴？
（2）試推導該混合物中含有什么脂肪烷烴？寫出三種脂肪烷烴的結構簡式。

Answer 1

(1)不含碳原子數n≥5的脂肪烷烴
(2)C₂H₆CH₃CH₂CH₂CH₃CH₃CH(CH₃)CH₃

（1）因為5 ℃時混合脂肪烷烴符合氣體定律：V₁/V₂=T₁/T₂，即1/0.933=298/278，所以該混合物中不含有碳原子數n≥5的脂肪烷烴。
（2）設混合烷烴的平均組成為C_nH_2n+2，則
C_nH_2n+2+nCO₂+（n+1）H₂O
1      
2 L      11 L
依題意有：，解得：n=。即混合烷烴的平均組成為C_10/3H_26/3。根據平均值規律，大于個碳原子的氣態脂肪烷烴只有C₄H₁₀，其結構有兩種：CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）CH₃。
據十字交叉法可求出另一種烷烴為C₂H₆：
由C                         由H


解得：n＝2。