一道化学计算题，要详解分析。

Question

已知烃A满足下列条件：①氢元素与碳元素的质量比大于1:6。②0.1molA完全燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰增重20.4g。
（1）烃A属于____（填烷烃、烯烃、芳香烃）分子式____
（2）在1.01X105pa 120℃，将1LA和若干氧气混合点燃，燃烧后，恢复到原态，测的混合气体体积为mL,将混合气体在通过碱石灰，气体剩余nL。
若m-n=5,则nL气体的成分只能是_____。写出该情况下燃烧方程____。
若燃烧前后始终保持1.01X105pa 120℃，则m-n的最大值为_____。

Answer 1

(1)
氢元素与碳元素的质量比大于1:6，即氢元素与碳元素的原子个数比大于(1/1):(6/12)，即大于2:1
而H原子数大于C原子数2倍的烃只有烷烃。通式为CxH(2x+2)
燃烧通式：CxH(2x+2) + (3x/2+1/2)O2 == xCO2 + (x+1)H2O
0.1molA完全燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰增重20.4g。
即：0.1*[44x + 18(x+1)] = 20.4，解得x = 3
所以烃A属于【烷烃】，分子式【C3H8】

(2)
燃烧后，恢复到原态，则生成的水是气态。
完全反应生成CO2和H2O的方程式：C3H8 + 5O2 == 3CO2 + 4H2O
完全燃烧生成CO和H2O的方程式：2C3H8 + 7O2 == 6CO + 8H2O
可见当完全燃烧生成CO和H2O时，反应后气体体积 - 反应前气体体积 = (6+8)-(1+7) = 5满足m-n = 5
所以若m-n=5,则nL气体的成分只能是【CO和H2O】，
该情况下燃烧方程式为：【2C3H8 + 7O2 == 6CO + 8H2O】

若燃烧前后始终保持1.01X105pa，说明反应前后气体体积不变
方程式为：xC3H8 + yO2 == (10x-2y)CO + (2y-7x)CO2 + 4xH2O (已配平)
所以有：1 + y = 10x-2y + 2y-7x + 4x
得7x = 1+y
所以m-n = (2y-7x + 4x)/x = (11x - 2)/x = 11 - 2/x (因为m-n对应的是1L的C3H8燃烧，所以要将11x - 2除以方程式中C3H8前面的系数x)
当x = 1时，得m-n最大值为【9】

Answer 2

氢元素与碳元素的质量比大于1:6，则氢元素与碳元素的物质的量比大于1/1:6/12=2:1，故该烃只能为烷烃；0.1mol该烷烃完全燃烧生成0.1nmolCO2、0.1（n+1）molH2O，由
0.1n×44+0.1（n+1）×18=20.4，得n=3，该烃分子式为C3H8
2）在1.01X105pa 120℃，将1LA和若干氧气混合点燃，燃烧后，恢复到原态，测的混合气体体积为mL,将混合气体在通过碱石灰，气体剩余nL。由于碱石灰既能吸收CO2(g),又能吸收H2O(g),故nL气体的成分只能是CO。1LC3H8燃烧生成4LH2O(g),而m-n=5,故生成1LCO2,由碳元素质量守恒，生成2LCO,该情况下燃烧方程为：C3H8 + 4O2 = CO2 + 2CO + 4H2O
若燃烧前后始终保持1.01X105pa 120℃，则m-n的最大值为没有气体剩余时，即碳完全生成CO2时，故m-n的最大值为3LCO2 + 4LH2O = 7本回答被提问者采纳

Answer 3

烷烃 C5H10