2.1.4 有机物燃烧的规律含解析

模块 3 烃燃烧的相关计算
掌握等质量和等物质的量的烃燃烧耗氧量的规律。
理解有机物燃烧前后体积的变化。
1 燃烧通式
知识精炼
1．已知某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g L 1，取在足量中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加10.8g，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加22g，下列说法正确的是
A．该烃的摩尔质量为72
B．该烃的分子式为
C．该烃化学性质稳定，不能发生氧化反应
D．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后，可形成8种同分异构体
2．两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水。下列说法正确的是
A．混合气体一定有甲烷 B．混合气体中一定是甲烷和乙烯
C．混合气体中可能有乙烷 D．混合气体中一定有乙烯
3．某物质R燃烧的化学方程式为：2R+5O24CO2+2H2O。则R的化学式是
A．CH B．C2H2 C．C2H4 D．C2H5O
4．完全燃烧5.6L(标准状况)某两种烃的混合气体，将生成的混合气体依次通过浓硫酸、碱石灰，测得浓硫酸增重10.8g，碱石灰增重22g，则该混合气体的组成可能是（ ）
A．甲烷、乙烯 B．乙烯、乙烷 C．乙烷、丙烯 D．乙烯、丙烯
5．由两种气态烃组成的混合气体20L，与过量的氧气混合后完全燃烧，当燃烧产物通过浓硫酸后，体积减少30L，然后通过碱石灰，体积又减少40L(气体体积均在相同条件下测定)，则这两种烃可能为
A．、 B．、
C．、 D．、
6．已知1mol某气态烃CxHy完全燃烧时消耗4molO2，则x和y之和可能是
A．5 B．7 C．11 D．9
2 燃烧耗氧量的计算
　　(1) 等物质的量的烃完全燃烧时耗氧量的计算
若 () 的值越大，消耗的氧气的量越大，所以当物质的量相同时，比较 的值的大小即可算出耗氧量的大小。
(2) 等质量的烃完全燃烧时耗氧量的计算
等质量的烃 C x H y 完全燃烧时，若烃中的含氢量 (H%) 越高，该烃消耗的氧气越多；即的值越大，耗氧量越大。
知识精炼
7．下列关于烃的说法不正确的是
A．等质量的不同烷烃完全燃烧，甲烷的耗氧量最大
B．在105℃的恒温恒容的密闭容器中，1mol乙烯在4mol氧气中充分燃烧，燃烧前后压强不变
C．等质量的丙烯和C6H12完全燃烧时，耗氧量相同
D．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物一定是烃
8．下列说法正确的是
A．等质量的和完全燃烧，乙烯的耗氧量多
B．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多
C．等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多
D．总质量一定的和(乙醛)无论以何种比例混合完全燃烧，总耗氧量不变
9．下列有机物中含碳量最低的是
A．甲烷 B．乙烷 C．乙烯 D．乙炔
10．下列说法正确的是
A．某有机化合物燃烧只生成CO2和H2O，且二者物质的量相等，则此有机化合物的组成为CnH2n
B．某种苯的同系物完全燃烧时，所得CO2和H2O的物质的量之比为3∶2，该物质分子式为C8H10
C．某气态烃CxHy与足量O2恰好完全反应，如果反应前后气体体积不变(温度>100℃)，则y=4；若体积减少，则y<4；否则，y>4
D．相同质量的烃完全燃烧，消耗O2越多，烃中含碳元素的质量分数就越高
11．两种气态烃的混合物共1 L，在空气中完全燃烧生成1.5 L CO2气体和2 L水蒸气(均在120 ℃下测定)，关于该混合物的说法正确的是
A．一定有甲烷 B．一定有乙烷
C．一定含有甲烷，不一定含有乙烷 D．可能是甲烷和丙烷的混合物
12．在通常条件下，下列各组物质的比较排列不正确的是
A．沸点：乙烷>戊烷>2-甲基丁烷
B．相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧，消耗氧气的量：苯>乙炔
C．密度：苯＜水＜硝基苯
D．点燃时火焰明亮程度：乙烯>乙烷
13．某气态混合物由甲烷、乙烷、丙烷、乙烯中的两种组成，取其2.24L(标准状况下)充分燃烧，得到0.16mol二氧化碳气体和3.6g液态水。据此判断下列分析中不正确的是
A．此混合气体中一定含有甲烷
B．此混合气体中可能含有乙烷
C．此混合气体中一定不含有丙烷
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2
14．等质量的下列有机物完全燃烧，消耗氧气的物质的量最大的是
A．C3H8 B．CH4 C．C2H6 D．C5H12
15．某气态烷烃0.1 mol，完全燃烧时，正好消耗同温、同压下的氧气0.8 mol，该烷烃的化学式是
A．C2H6 B．C3H8 C．C4H10 D．C5H12
16．标准状况下，两种气态烃混合气，充分燃烧后生成，水为，则这两种烃不可能的组合是
A．、同条件下体积比为
B．、同条件下体积比为
C．、同条件下质量比为
D．、质量比为
17．（多选）A、B、C三种气态烃组成的混合物共amol，与足量氧气混合点燃，完全燃烧后恢复到原来的状况(标准状况下)，气体总物质的量减少2amol，则三种烃可能是
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
18．烃燃烧前后气体体积变化规律
气态烃(CxHy)燃烧的通式为：CxHy +(x+) O2xCO2 +H2O；CxHy 、O2 、CO2 均为气态，H2O可能为气态，也可能是液态，需分类讨论：
若燃烧后温度高于100℃，则H2O为气态，体积变化为：
①y<4时，ΔV<0，燃烧后体积___________；
②y=4时，ΔV=0，燃烧后体积___________；
③y>4时，ΔV>0，燃烧后体积___________。
若燃烧后温度低于100℃(恢复至室温)，则H2O为液态，体积变化为：；因为<0，所以总体积一定减小。
19．0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO2和H2O各1.2mol。请回答下列问题：
(1)烃A的分子式为___________。
(2)若取一定量的该烃A完全燃烧后，生成CO2和H2O各3mol，则烃A的质量为___________g，燃烧时消耗标准状况下氧气的体积为___________L。
(3)若烃A不能使溴水褪色，但在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，则烃A的结构简式为___________。
(4)若烃A能使溴水褪色，在催化剂作用下与H2加成，经测定其加成产物分子中含有4个甲基，烃A可能的结构简式为___________(任写一个)。
(5)比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物有___________种同分异构体。
20．有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃。
(1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是_______，生成CO2体积(相同状况)最大的是_______。
(2)若取相同体积(相同状况)的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是_______，生成H2O最少的是_______。
21．燃烧值是单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。已知一些燃料的燃烧值如下：
燃料 CO H2 CH4
燃烧值/(kJ·g-1) 10.1 143.1 55.6
注：反应产物中的水为液态。
回答下列问题：
(1)CO的燃烧热=___________ mol-1.
(2)表示CH4燃烧热的热化学方程式是___________。
(3)①在相同状况下，CO、H2和CH4完全燃烧产生的热量相同时，消耗的CO、H2和CH4中体积最小的是___________(填化学式)，理由是___________。
②若13.3gCH4完全燃烧产生的热量与13.3gCO、H2的混合气体完全燃烧产生的热量相同，则混合气体中CO的质量为___________g。
③44.8L(标准状况)CH4、CO和H2的混合气体完全燃烧生成等物质的量的CO2气体和液态水，则放出热量的范围___________kJ。
22．室温时，将20mL某气态烃与过量的氧气混合，充分燃烧后冷却至室温，发现混合气体的体积减少60mL，将所得混合气体通过氢氧化钠溶液后，体积又减少80mL。
(1)通过计算确定气态烃分子式_______
(2)已知该烃在一定的温度、压强和催化剂的作用下，可以生成一种高聚物，写出其可能的一种结构_______。
23．回答下列问题
(1)某链状烷烃分子中含有 22 个共价键，则该化合物的分子式为_______。
(2)0.1 mol 某链状烷烃完全燃烧生成标准状况下 8.96L CO2。该链状烷烃的分子式是_______，结构简式可能是_________。
(3)如图是表示 4 个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢原子结合。a、 b、c 中互为同分异构体的是_______(填字母)，c 最简单的同系物的最简式是_______。
a. b. c.
3 燃烧前后体积的变化
　
一定体积的气态烃完全燃烧前后气体体积的变化与计量系数及 H 2 O 的状态有关。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】某气态烃A在标准状况下的密度是3.214 g L 1，则该气体摩尔质量为M=3.214 g L 1×22.4 L mol 1=72 g mol 1，取在足量中充分燃烧，把燃烧后的产物全部通过浓，浓质量增加10.8g，则水的质量为10.8g，物质的量为0.6mol，再把剩余气体通过碱石灰，碱石灰质量增加22g，则二氧化碳的质量为22g，物质的量为0.5mol。
【详解】A．该烃的摩尔质量为72 g mol 1，故A错误；
B．该烃的摩尔质量为72 g mol 1，碳的相对分子质量为12，72÷12=6，退一个碳原子得到12个氢原子，则该烃的分子式为，故B错误；
C．该烃能与氧气发生氧化反应，故C错误；
D．该烃分子中一个氢原子被溴原子取代后得到C5H11Br，正丁烷有三种位置的氢，异丁烷有四种位置的氢，新戊烷有一种位置的氢，因此可形成8种同分异构体，故D正确。
综上所述，答案为D。
2．A
【分析】n(H2O)==0.2mol，即0.1mol混合烃完全燃烧得0.16molCO2和0.2mol H2O，根据元素守恒，混合烃的平均分子式为C1.6H4，烃中C原子数小于1.6的只有CH4，则混合气体中一定含有甲烷，由于CH4分子中含4个H原子，则另一烃分子中一定含4个H原子，且其碳原子数大于1.6，故可能是C2H4或C3H4。
【详解】A．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，故A正确；
B．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，另一气体可能是C2H4或C3H4，故B错误；
C．根据上述分析可知，混合气体中一定含有甲烷，另一气体可能是C2H4或C3H4，故C错误；
D．根据上述分析可知，混合气体中可能有C2H4或C3H4，故D错误；
答案选A。
3．B
【详解】根据化学方程式可知，生成物中共含4个C，4个H，10个O，根据原子守恒，2R中含4个C，4个H，不含O，则R的化学式为C2H2，故选B。
4．B
【分析】5.6L(标准状况)某两种烃的混合气体物质的量为=0.25mol，将生成的混合气体依次通过浓硫酸、碱石灰，测得浓硫酸增重10.8g,增加的为水的质量，n（H）==1.2mol，碱石灰增重22g，为生成的CO2质量，n（C）==0.5mol，则该混合烃的n（C）：n（H）=:=2:4.8，混合烃的平均分子式为C2H4.8;说明混合烃所含的碳原子两者均为2或者一种大于2，另一种小于2，所含的H原子一种大于4，一种小于4。
【详解】A．甲烷、乙烯两者所含碳原子一个为1、一个为2，所含H原子均为4，不符合，A选项错误；
B．乙烯、乙烷两者所含碳原子均为2，所含H原子一个为4，一个为6，符合，B选项正确；
C．乙烷、丙烯，两者所含碳原子分别为2、3，所含H原子分别为6、6，不符合，C选项错误；
D．乙烯、丙烯两者所含碳原子分别为2、3，所含氢原子分别为4、6，不符合，CD选项错误；
答案选B。
5．C
【详解】由两种气态烃组成的混合气体20L，与过量的氧气混合后完全燃烧，当燃烧产物通过浓硫酸后，体积减少30L，说明生成水的体积为30L，然后通过碱石灰，体积又减少40L(气体体积均在相同条件下测定)，说明生成二氧化碳的体积为40L，根据CxHy～xCO2～ H2O，则得到烃的分子式为C2H3，根据氢原子分析，则这两种烃中一种烃的氢原子数小于 等于3，根据选项分析，则两种烃可能为、，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
6．B
【分析】1mol烃CxHy耗氧量为（x+）mol，则x+=4，且x≤4，然后通过讨论确定（x+y ）的值。
【详解】1mol烃CxHy耗氧量为（x+）mol，则x+=4，
x=1时，y=12，无此烃；
x=2时，y=8，无此烃；
x=3时，y=4，为丙炔，则x+y=7，
x=4时，y=0，无此烃；故B正确。
故选：B。
7．D
【详解】A．H含量越高，耗氧量越大。甲烷的含氢量是烷烃中最高，所以质量相同时，甲烷所在的那一份里H最多，耗氧最多，A正确；
B．乙烯与氧气充分反应生成二氧化碳和水，因为在105℃，故水的状态为水蒸气，则反应前后压强不变，B正确；
C．乙烯、丙烯的最简式都为CH2，则等质量的乙烯和丙烯完全燃烧耗氧量相同，C正确；
D．某有机物完全燃烧只生成CO2和H2O，根据反应前后元素守恒，则有机物中一定含C、H元素可能含有O元素，D错误；
故答案为：D。
8．C
【详解】A．将烃化为CHx，相同质量的烃分子，CHx中x值越大，完全燃烧耗氧量越大，甲烷分子中x值大于乙烯，则等质量的和完全燃烧，耗氧量大的是CH4，A错误；
B．等物质的量的CxHy，x+0.25y越大耗氧量越大，等物质的量的和耗氧量大的是，B错误；
C．可以看成，故等物质的量的和完全燃烧，它们的耗氧量一样多，C正确；
D．两者分子式不同，则质量相同的两种物质完全燃烧时，消耗的氧气是不同的，故总质量一定的和(乙醛)，当其比例发生变化时，其总耗氧量是会发生变化的，D错误；
故选C。
9．A
【详解】甲烷的最简式为CH4，C、H原子数目之比为1:4，乙烷的最简式为CH3，C、H原子数目之比为1:3，乙烯的最简式为CH2，C、H原子数目之比为1:2 ，乙炔的最简式为CH，C、H原子数目之比为1:1，故甲烷中C元素质量分数最小，含碳量最低，故选A。
10．C
【详解】A．由题意可知，有机化合物燃烧后产物只有CO2和H2O，生成物中含有碳、氢、氧元素，依据原子守恒可知该物质中一定含有碳、氢元素，氧元素不能确定，A项错误；
B．苯的同系物的通式为CnH2n-6，其完全燃烧的化学方程式为CnH2n-6+O2nCO2+(n-3)H2O，当n=9时，则该物质分子式为C9H12，B项错误；
C．根据CxHy+(x+)O2xCO2+H2O可得，若反应前后气体体积不变，则y=4；若体积减少，则y小于4；反之，则大于4，C项正确；
D．因为1mol碳原子对应消耗1mol氧气分子，4mol氢原子对应消耗1mol氧气分子，而1mol碳原子的质量为12g，4mol氢原子的质量为4g，所以相同质量的烃完全燃烧，消耗的O2越多，则烃中氢元素的质量分数越高，D项错误；
故选C。
11．A
【详解】由1L气态烃的混合物在空气中完全燃烧得到1.5L二氧化碳和2L水蒸气可知，烃的平均分子式为C1.5H4，烃分子中碳原子小于1.5的烃只能为甲烷，则混合物中一定含有甲烷，由甲烷的氢原子个数为4可知，另一个烃分子的氢原子个数也为4，所以混合物中一定含有甲烷，一定不含有乙烷或丙烷，故选A。
12．A
【详解】A．烷烃中碳原子个数越多其熔沸点越高，同分异构体中支链越多其熔沸点越低，所以这几种烷烃的熔沸点戊烷＞2-甲基丁烷＞乙烷，故A错误；
B．相同物质的量的乙炔与苯，C、H的物质的量不同，苯消耗氧气的物质的量多，故B正确；
C．苯的密度小于1g/mL、水的密度是1g/mL、硝基苯的密度大于1g/mL，所以密度苯＜水＜硝基苯，故C正确；
D．碳的百分含量越高，火焰越明亮，更由于乙烯中碳的百分含量高于乙烷，故火焰的明亮程度乙烯高于乙烷，故D正确；
故选A。
13．B
【分析】标况下，2.24L两种气态烃组成的混合物，其物质的量为0.1mol，完全燃烧得到0.16mol二氧化碳和3.6g水，水的物质的量为0.2mol，则混合气体平均分子式为C1.6H4，肯定含有C原子数小于1.6的烃，即一定含有甲烷，因甲烷中含有4个氢原子，则另一种烃也含有4个氢原子，不能为乙烷、丙烷，可能为乙烯、丙炔。
【详解】A．由分析可知，此混合气体中一定含有甲烷，A项正确；
B．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，B项错误；
C．由分析可知，此混合气体中一定不含乙烷、丙烷，C项正确；
D．此气体若是乙烯与甲烷的混合气体，令其物质的量分别为xmol、ymol，根据平均C原子数，则：=1.6，整理得x：y=3：2，同温同压下，其体积比等于物质的量之比，则乙烯与甲烷的体积比为3∶2，D项正确；
答案选B。
14．B
【详解】等质量的烃燃烧，含氢质量分数越大，则消耗量最大，烷烃中碳原子数越大，含氢质量分数越小，因此甲烷是含氢质量分数最大的烃，则消耗氧气的物质的量最大的是CH4，故B符合题意。
综上所述，答案为B。
15．D
【详解】设该气态烷烃为CnH2n+2，燃烧通式为：，故，解得n=5，故选D。
16．C
【分析】根据题中信息：混合烃的物质的量为1mol，含碳原子的物质的量为2.5mol，含氢原子的物质的量为4mol。
【详解】A．、同条件下体积比为1：3，即物质的量分别为，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为A组合，A不符合题意；
B．、同条件下体积比为1：1，即物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为B组合，B不符合题意；
C．、同条件下质量比为2：5，即物质的量之比为，物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，不可能为C组合，C符合题意；
D．、质量比为21：13，即物质的量之比为，物质的量分别为：，含碳原子的物质的量为，含氢原子的物质的量为：，可能为D组合，D不符合题意；
故选C。
17．BD
【分析】假设A、B、C三种气态烃的平均分子式为，由A、B、C三种气态烃组成的混合物共amol，与足量氧气混合点燃，完全燃烧后恢复到原来的状况(标准状况下)，气体总物质的量减少2amol，则有：，解得，即三种气态烃的平均分子式中氢原子数为4。
【详解】A．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数一定大于4，A错误；
B．、、三种气态烃以任意比混合，其平均分子式中H原子个数均为4，B正确；
C．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数一定小于4，C错误；
D．、、三种气态烃的平均分子式中H原子个数可能为4，如当和的总物质的量与的物质的量相等时，三者的平均分子式中H原子个数为4，D正确；
故答案选BD。
18． 减小 不变 增大
【详解】体积变化为：，则可知，
①y<4时，ΔV<0，燃烧后体积减小；
②y=4时，ΔV=0，燃烧后体积不变；
③y>4时，ΔV>0，燃烧后体积增大。
19．(1)C6H12
(2) 42 100.8
(3)
(4)(CH3)2CHC(CH3)=CH2或
(CH3)2C=C(CH3)2或(CH3)3CCH=CH2
(5)6
【详解】（1）0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后，生成CO2和H2O各1.2mol，根据原子守恒确定A分子中C原子数目为6，H原子数目为12，故烃A分子式为C6H12。
（2）根据C原子守恒可知参加反应的烃A的物质的量为0.5mol，故参加反应的烃A的质量为0.5mol×84g·mol-1=42g，故消耗氧气的物质的量为0.5mol×(6+)=4.5mol，标准状况下氧气的体积为4.5mol×22.4L·mol-1=100.8L。
（3）烃A分子式为C6H12，烃A不能使溴水褪色，不含不饱和键，在一定条件下能与氯气发生取代反应，其一氯取代物只有一种，A为环己烷，结构简式为 。
（4）烃A能使溴水褪色，则分子中含有1个碳碳双键，在催化剂作用下与H2加成的产物分子中含有4个甲基，故加成产物的结构简式为 或。若加成产物为，对应的A的结构为(CH3)2CHC(CH3)=CH2或(CH3)2C=C(CH3)2；若加成产物为，对应的A的结构为(CH3)3CCH=CH2。
（5）比烃A分子少一个碳原子且能使溴水褪色的A的同系物的分子式为C5H10，分子中含有1个碳碳双键，符合条件的同分异构体为CH3CH2CH2CH=CH2、CH3CH2CH=CHCH3(存在顺反异构)、CH2=C(CH3)CH2CH3、(CH3)2C=CHCH3、(CH3)2CHCH=CH2，共6种。
20．(1) CH4 C2H2
(2) C3H8 C2H2
【详解】（1）等质量的各烃，含氢量最大的耗氧最多，即甲烷；含碳量最大的生成的二氧化碳最多，即C2H2。
（2）根据阿伏加德罗定律，相同体积(相同状况)的题述各烃物质的量相等，各取1 mol以便于计算，则CH4、C2H6、C2H4、C3H8、C2H2五种气态烃分别耗氧：1mol＋mol、2mol+mol、2mol＋mol、3mol＋mol、2mol＋mol。故耗氧量最多的是C3H8，根据氢原子守恒，生成水最少的是C2H2。
21．(1)-282.8
(2)CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1
(3) CH4 在CO、H2和CH4中，CH4的燃烧热(H)最小，燃烧产生的热量相同时，需要的CH4的物质的量最小，相同状况下的体积最小 8.75 569.0~1172.4
【详解】（1）燃烧热的定义是单位物质的量的物质充分燃烧生成稳定产物时，放出的热量，根据燃烧值的数据可知，CO的燃烧热=-28g×10.1 kJ·g-1=-282.8 kJ·mol-1.；
（2）结合第一问可知，甲烷的燃烧热=-16g×55.6kJ·g-1=-889.6 kJ·mol-1.，则表示CH4燃烧热的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+2H2O(1)H=-889.6kJmol-1；
（3）①同理可知，氢气的燃烧热=-2g×143.1kJ·g-1=-286.2 kJ·mol-1.，对比CO，CH4，H2，的燃烧热可知，产生相同的热量时，需要甲烷的物质的量最少，根据恒温恒压下，物质的量与体积成正比，则需要CH4的体积最小；
②设CO的质量为xg，则氢气质量为(13.3-x)g，则10.1x+(13.3-x)×143.1=13.3×55.6，解得x=8.75，解CO的质量为8.75g；
③设CH4为x mol，CO为y mol，H2为z mol，则①x+y+z=，②x+y=，解①②得，y=1，x+z=1，当x=1或者z=1时，分别求出，即可得的取值范围为：569.0~1172.4。
22．(1)C4H8
(2)、、
【详解】（1）燃烧所得混合气体通过氢氧化钠溶液后，体积减少80mL，则CO2的体积为80mL。
设该气态烃的分子式为CxHy，则：
20mL(1+)=60mL，y=8；20mL x=80mL，x=4。从而得出该气态烃的分子式为C4H8。答案为：C4H8；
（2）已知该烃在一定的温度、压强和催化剂的作用下，可以生成一种高聚物，则该烃为烯烃，结构简式可能为CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2，发生加聚反应所得高聚物的结构简式为、、。答案为：、、。
【点睛】当反应物过量时，混在反应产物中，可利用差量法进行计算。
23．(1)C7H16
(2) C4H10 CH3CH2CH2CH3或者CH3CH(CH3)CH3
(3) b、c CH2
【解析】（1）
链状烷烃的分子式通式为CnH2n+2，某链状烷烃分子中含有22个共价键，则n=7，分子式为C7H16。
（2）
0.1mol链状烷烃完全燃烧生成CO20.4mol，则该烷烃中有4个碳原子，其分子式为C4H10，结构简式可能为CH3CH2CH2CH3或者CH3CH(CH3)CH3。
（3）
a的分子式为C4H10，b、c分子式均为C4H8且两者结构不同，故互为同分异构体的为b、c。c的最简单的同系物为环丙烷，其最简式为CH2。