Question

一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，此混合气体的总质量为49.6g．当混合气体缓慢通过足量的浓硫酸时，浓硫酸的质量增加了25.2g．求：
（1）燃烧的甲烷的物质的量．

 

（2）产物混合体体中含二氧化碳的质量．

 

（3）若使此甲烷充分燃烧，还需要标准状况下的氧气的体积．

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：烃及其衍生物的燃烧规律

分析：CH₄燃烧产物为CO、CO₂、H₂O（g），产物通过无水CaCl₂时，无水CaCl₂的作用是吸收水分，无水CaCl₂增重25.2g为水的质量，根据H原子守恒可计算CH₄的质量，根据C原子守恒可计算CO₂的质量．根据C原子守恒可计算CO和CO₂的总的物质的量，根据二者质量可计算CO₂的物质的量，进而计算CO₂质量，生成一氧化碳的物质的量以及一氧化碳继续燃烧消耗氧气的量、体积．

解答： 解：（1）产物通过浓硫酸时，浓硫酸增重25.2g为水的质量，所以n（H₂O）=

25.2g

18g/mol

=1.4mol，n（H）=2n（H₂O）=2.8mol，根据H原子守恒，可知：n（CH₄）=

1

4

n（H）=

1

4

×2.8mol=0.7mol，故答案为：0.7mol；
（2）n（CH₄）=0.7mol，根据C原子守恒则 n（CO）+n（CO₂）=0.7mol，且m（CO）+m（CO₂）=49.6g-25.2g=24.4g
所以[0.7mol-n（CO₂）]×28g/mol+n（CO₂）×44g/mol=24.4g，解之：n（CO₂）=0.3mol，所以二氧化碳的质量为0.3mol×44g/mol=13.2g．
故答案为：13.2g；
（3）甲烷不完全燃烧生成的一氧化碳的物质的量是0.7mol-0.3mol=0.4moL，这些一氧化碳完全燃烧会消耗氧气的物质的量是0.2mol，体积是0.2mol×22.4L/mol=4.48L．
故答案为：4.48L．

点评：本题考查混合物的计算，难度中的，注意从原子守恒的角度解答，关键根据水的质量判断甲烷的物质的量．