Question

14．将11.2L标准状况下的甲烷和乙烯的混合气体通入足量的溴的四氯化碳溶液中充分反应，溴的四氯化碳溶液增加了5.6g，
（1）求原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比．
（2）如果将11.2L标准状况下的甲烷和乙烯的混合气体完全燃烧，需要多少摩尔的氧气？

Answer 1

分析 （1）乙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为乙烯的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算乙烯的质量，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算混合气体物质的量，进而计算甲烷物质的量，根据m=nM计算甲烷质量；
（2）根据CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O、C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O计算消耗氧气物质的量．

解答 解：（1）乙烯与溴发生加成反应，溴的四氯化碳溶液增加的质量为5.6g，则m（C₂H₄）=5.6g，n（C₂H₄）=$\frac{5.6g}{28g/mol}$=0.2mol，而n（CH₄）+n（C₂H₄）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，所以n（CH₄）=0.5mol-0.2mol=0.3mol，故m（CH₄）=0.3mol×16g/mol=4.8g，故原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比=4.8g：5.6g=6：7，
答：原混合气体中甲烷与乙烯的质量之比为6：7．
（2）标况下11.2L的混合气体中，甲烷为0.3mol、乙烯为0.2mol，则：
   CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
0.3mol 0.6mol
  C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O
0.2mol 0.6mol
故消耗氧气物质的量为0.6mol+0.6mol=1.2mol，
答：消耗氧气的物质的量为1.2mol．

点评 本题考查混合物计算，题目贴近教材，比较基础，关键是明确甲烷与乙烯的性质，熟练掌握基本公式，题目难度不大．