(资料图)
一、题文
生态农业涉及农家肥料的综合利用.某种肥料经发酵得到一种含有甲烷(CH4)、二氧化碳、氮气的混合气体8.96L(标准状况).该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuO△CO2↑+2H2O↑+4Cu.当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻了4.8g.将反应后气体通入足量的澄清Ca(OH)2溶液,充分吸收,生成沉淀10g.(1)原混合气体的物质的量是多少?(2)求原混合气体中甲烷及氮气体积.
二、解答
【解答】解:(1)标况下,混合气体的总物质的量为
=0.4mol,答:混合气体的物质的量为0.4mol;(2)设甲烷质量为m,生成二氧化碳为n,则:CH
4+4CuO
CO
2↑+2H
2O↑+4Cu 质量减少16g 44g 64gm n 4.8gm=
=1.2gn=
=3.3g则n(CH
4)=
=0.075mol,V(CH
4)=0.075mol×22.4L/mol=1.68L,生成沉淀10g为碳酸钙,碳酸钙物质的量为
=0.1mol,根据碳元素守恒,混合物中二氧化碳的物质的量为0.1mol-
=0.025mol,故氮气的物质的量0.4mol-0.075mol-0.025mol=0.3mol,故氮气的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,答:原混合气体中甲烷体积为1.68L,氮气体积为6.72L.
三、分析
【分析】(1)根据n=
计算混合气体的总物质的量;(2)根据反应后硬质玻璃管的质量之差,利用差量法计算甲烷的质量,生成二氧化碳的质量,根据n=
计算甲烷的物质的量,生成沉淀10g为碳酸钙,根据n=
计算碳酸钙物质的量,根据碳元素守恒计算混合物中二氧化碳的物质的量,进而计算氮气的物质的量,再根据V=nV
m计算甲烷、氮气的体积.
本文到此结束,希望对大家有所帮助。