Question

(15分)等物质的量的三种气态脂肪烷烃在25 ℃和常压下的体积为2 L，完全燃烧需相同条件下O₂的体积是 11 L。在压强不变的条件下，若将该气态脂肪烷烃的混合物冷却至5 ℃，则体积减少到原体积的0.933。
（1）已知碳原子数n≥5的脂肪烷烃在5 ℃时为液态。试推导该混合物中是否含有碳原子数n≥5的脂肪烷烃？
（2）试推导该混合物中含有什么脂肪烷烃？写出三种脂肪烷烃的结构简式。

Answer 1

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

（1）因为5 ℃时混合脂肪烷烃符合气体定律：V₁/V₂=T₁/T₂，即1/0.933=298/278，所以该混合物中不含有碳原子数n≥5的脂肪烷烃。
（2）设混合烷烃的平均组成为C_nH_2n+2，则
C_nH_2n+2+nCO₂+（n+1）H₂O
1      
2 L      11 L
依题意有：，解得：n=。即混合烷烃的平均组成为C_10/3H_26/3。根据平均值规律，大于个碳原子的气态脂肪烷烃只有C₄H₁₀，其结构有两种：CH₃CH₂CH₂CH₃和CH₃CH（CH₃）CH₃。
据十字交叉法可求出另一种烷烃为C₂H₆：
由C                         由H


解得：n＝2。