难点解惑丨甲烷、乙烯、苯的比较

甲烷、乙烷、苯

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甲烷、乙烯、苯的比较（重点）

【示范例题】

例题1.(单选题)下列说法正确的是( )

A.等物质的量的乙烯与苯完全燃烧耗氧量相等

B.乙烯与甲烷的混合气体可通过酸性KMnO4溶液分离

C.苯使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，发生的都是氧化反应

D.可用溴水鉴别乙烯和乙烷

【答案】D

【解析】A项，1 mol C2H4完全燃烧消耗3 mol O2，1 mol C6H6完全燃烧消耗7.5 mol O2，苯耗氧量更多，错误；

B项，乙烯可与酸性KMnO4溶液反应，被氧化生成CO2，从而使甲烷中混有CO2，错误；

C项，苯不与酸性KMnO4溶液反应，苯使溴水褪色是由于苯萃取溴水中的Br2，错误；

D项，乙烯能使溴水褪色，乙烷不能与溴水反应，可用溴水鉴别二者，正确。

警示

考生做题时容易形成思维定式，不能思维迁移，看到乙烯瞬间想到能使酸性高锰酸钾溶液褪色，只想到反应而忽视了和高锰酸钾反应的产物为二氧化碳，使甲烷中引入了新的杂质，所以错选B。

烃燃烧的规律（拓展）

烃完全燃烧的通式：

1.等物质的量（气体时体积相同）的烃（CxHy）燃烧规律

（1）耗氧量多少决定于x+y/4的值，x+y/4越大，耗氧量 越多 。

（2）生成CO2的量多少决定于x的值，x的值越大生成CO2越多。

（3）生成水量多少决定于 y/2 的值，y/2的值越大，生成水的量越多。

2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律

(1)氢元素的质量分数 越大 ，消耗O2越多，产生的H2O越多；反之碳元素的质量分数越大，消耗O2越少，产生的CO2则 越多。

(2)等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中 y/x 的值，此值越大，耗氧量越多。

3.最简式相同的烃燃烧时的规律

最简式相同的烃不论以何种比例混合，只要混合物 总质量 一定，完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。

4.烃完全燃烧前后气体体积变化规律

（1）燃烧后温度高于100℃，即水为气态：

（2）燃烧后温度低于100℃，即水为液态：

气体总体积一定减小。

【示范例题】

例题1.(单选题)由A、B两种烃组成的混合物，当混合物总质量一定时，无论A、B以何种比例混合，完全燃烧消耗氧气的质量为定值。对A、B两种烃的下面几种说法中错误的是( )

A.互为同分异构体

B.互为同系物

C.具有相同的最简式

D.两种烃中碳的质量分数相同

【答案】B

【解析】依据等质量的烃完全燃烧时，消耗氧气的量取决于CxHy中y/x的值，此值越大，耗氧量越多。y/x相等时，等质量的烃完全燃烧耗氧量相等。

A项，互为同分异构体的两种烃，分子式相同，y/x相等，正确；

B项，互为同系物的烃中碳、氢的物质的量之比不是定值，错误；

C项，最简式相同，y/x相等，正确；

D项，烃中碳的质量分数相同，氢的质量分数也相同，正确。

点拨

解答此类题目的关键是看清题目是等物质的量还是等质量。物质的量相等时利用x+y/4的值进行比较，质量相等时利用y/x的值进行比较。

例题2.(单选题)在一密闭容器中充入一种气态烃和足量的氧气，用电火花点燃，完全燃烧后，容器中的气体体积保持不变，若气体体积均在120 ℃和相同压强下测定，这种烃可能是( )

A.CH4

B.C2H6

C.C4H10

D.C3H8

【答案】A

【解析】120 ℃时，水是气态，设该烃分子式为CxHy，反应前后体积保持不变，则1＋x＋y/4＝x＋y/2，解得y＝4，烃中氢原子数为4，A正确。

点拨

解答此类烃及烃的含氧衍生物燃烧前后气体体积是否发生变化的题目要看清两点：一看温度，二看氢。温度在100 ℃以下，水是液态，反应后气体体积一定减小；温度在100 ℃以上，水是气态，再看氢，氢原子数大于4时，气体体积增大；小于4时，气体体积减小；等于4时，气体体积不变。

例题3.(单选题)某两种气态烃的混合气体1 L，完全燃烧生成1.6 L CO2和2.0 L水蒸气(体积均在相同状况下测得)，该混合物可能是( )

A.乙烷、乙烯

B.甲烷、乙烯

C.乙烷、丙烯

D.乙烷、丙烯

【答案】B

【解析】设混合烃的平均分子式为CxHy，相同状况下气体体积之比等于其物质的量之比，则1 mol烃完全燃烧生成1.6 mol CO2和2 mol H2O，故x＝1.6，y＝4，混合烃的平均分子式为C1.6H4。由平均碳原子数可知一定有甲烷，由平均氢原子数可知一定有乙烯。

点拨

(1)若平均分子组成中，存在1<N(C)<2，则一定有CH4；若平均分子组成中，存在2<N(H)<4，则一定有C2H2。

(2)若M混<26，则一定有CH4；若M混<28(烷烃、烯烃的混合物)，则一定有CH4。

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