Question

一定量的CH₄燃烧后得到的产物是CO、CO₂、H₂O(g)，此混合气的质量为49.6 g，当其缓缓通过足量的无水CaCl₂时气体质量减少25.2 g，则混合气中CO的质量为(    )

A.24.4 g                B.13.2 g                 C.12.5 g               D.11.2 g

Answer 1

解析：本题通过甲烷在氧气不足的条件下燃烧产物的定量判断，考查有关有机反应的计算能力。

    解法一：设产物中CO的物质的量为x，CO₂的物质的量为y。

    由C原子守恒可得CH₄的物质的量为(x+y),又由H原子守恒可得生成H₂O的物质的量为2(x+y)。

    则

    解得x=0.4 mol，y=0.3 mol

    m(CO)=0.4 mol×28 g·mol^-1=11.2 g

    解法二：由H原子守恒可求得

   

    若0.7 mol CH₄完全生成CO，其质量为：0.7 mol×28 g·mol^-1=19.6 g；若完全生成CO₂，其质量为：0.7 mol×44 g·mol^-1=30.8 g。本题中m(CO、CO₂)=49.6 g-25.2 g=24.4 g,可由十字交叉法求解：

    

   

    n(CH₄)=1.4 mol×2×=0.7 mol

    如果O₂充足，则CH₄燃烧生成CO₂的质量为：m(CO₂)=0.7 mol×44 g·mol^-1=30.8 g

与不完全燃烧生成CO、CO₂的质量差为6.4 g。

    CO₂和CO在组成上相差1个氧原子，此质量之差即为氧原子的质量之差，其物质的量也即CO的物质的量。

 

    m(CO)=0.4 mol×28 g·mol^-1=11.2 g

答案：D