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将甲烷、氧气、过氧化钠放入密闭容器中,在150℃条件下用电火花引发反应后,3种物质都恰好完全反应,容器中的压强为零。则原混合物中3种物质的质量之比为___________,反应后容器中的物质是___________。

8∶8∶117  Na2CO3、NaOH


解析:

本题考查CO2、H2O(g)与Na2O2的反应。欲正确解答本题,应注意理解“容器中的压强为零”的含义,对方程式进行适当加和,由加和后的方程式找出答案。此类题涉及多个相关的反应,某一反应的生成物是另一反应的反应物。一般可以先写出分步反应的化学方程式,然后根据题意分析总反应的反应物和生成物,用类似上面的“加和法”得出总反应式。

容器中发生的各步反应如下:

① CH4+2O2CO2+2H2

② 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2

③ 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2

容器中总反应的反应物是CH4、Na2O2、O2,生成的CO2、H2O、O2可以循环反应,可以看成是中间产物,由于反应后在150 ℃条件下容器中的压强为零,说明最后容器中的物质不含气体和水,最后的生成物只有Na2CO3、NaOH。将①②③分别乘以适当的系数后加和,以消去生成物中的中间产物CO2、H2O和O2。①×2+②+③×2得总反应式:

    2CH4+O2+6Na2O22Na2CO3+8NaOH

    因此,原混合物中CH4、O2、Na2O2三种物质的质量之比为:2×16∶16×2∶6×78=8∶8∶117。

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