Question

有ag无色气体，可能为CH₄、CO、H₂中的两种或三种组成；现使该气体在氧气中完全燃烧并将燃烧产物通入装有足量Na₂O₂的容器中，充分反应后，打开容器放出残留气体，回答下列问题：
（1）若容器中固态质量增加ag，则该无色气体的成分为

 

．
（2）若固体质量增加量大于ag，则气体的成分可能为

 

、

 

、

 

．
（3）容器中可能的反应有

 

，

 

，

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,钠的重要化合物

专题：计算题,元素及其化合物

分析：（1）CH₄、CO与H₂在氧气中完全燃烧，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再与Na₂O₂反应，2CO+O₂ 

点燃  .

2CO₂，一氧化碳与二氧化碳物质的量相等，Na₂O₂与CO₂反应：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，质量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反应后固体质量增加量为CO的质量；2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，生成的水与氢气物质的量相等，Na₂O₂与H₂O反应2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，质量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反应后固体增加的质量为氢气质量，结合固体增重判断；
（2）若固体质量增加量大于混合气体的质量ag，则混合气体中一定含有甲烷；
（3）可能存在的反应有：水、二氧化碳与过氧化钠反应，二氧化碳与氢氧化钠反应．

解答： 解：（1）CH₄、CO与H₂在氧气中完全燃烧，生成CO₂和H₂O，生成的CO₂和H₂O再与Na₂O₂反应，2CO+O₂ 

点燃  .

2CO₂，一氧化碳与二氧化碳物质的量相等，Na₂O₂与CO₂反应：2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂，质量增重△m=2Na₂CO₃-2Na₂O₂=2CO，可知反应后固体质量增加量为CO的质量；
2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O，生成的水与氢气物质的量相等，Na₂O₂与H₂O反应2：H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂，质量增重△m=2H₂O-O₂=2H₂，可知反应后固体增加的质量为氢气质量，由于容器内固体增重等于混合气体的质量，
故一定为CO与氢气的混合气体，
故答案为：CO、H₂；
（2）若固体质量增加量大于混合气体的质量ag，则混合气体中一定含有甲烷，则气体的成分可能为CH₄、CO；H₂、CH₄；H₂、CH₄、CO，
故答案为：CH₄、CO；H₂、CH₄；H₂、CH₄、CO；
（3）容器中可能的反应有：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂，2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂  2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，
故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂；2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．

点评：本题考查混合物的计算、物质推断等，题目难度较大，本题注意根据反应的化学方程式，从质量守恒的角度解答．