Question

7．取标准状况下CH₄和过量O₂的混合气体896mL点燃，将燃烧后的气体用过量碱石灰吸收，碱石灰增重0.800g，若将点燃后的气体用过量浓硫酸吸收，则浓硫酸增重0.36g．计算：
（1）碱石灰吸收后所剩气体的体积（标准状况下）．
（2）原混合气体中CH₄与O₂的体积比．

Answer 1

分析 （1）已知混合气体896mL，碱石灰增重0.800g为二氧化碳、水的质量，根据方程式算参加反应气体的物质的量，然后求出反应的气体的体积，进而计算剩余气体的体积．
（2）由CH₄+2O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ CO₂+2H₂O可知，反应中甲烷的体积为反应的总体积的$\frac{1}{3}$，再根据总体积求出原来氧气的体积，进而求出体积比．

解答 解：（1）已知混合气体896mL，则其总物质的量n=$\frac{V}{Vm}$=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，
由题知0.800g为生成CO₂与H₂O的总质量，
CH₄+2O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$   CO₂+2H₂O
3mol             （44g+36g）=80g
nmol                 0.800g
n=$\frac{3mol×0.800g}{80g}$=0.03mol，
则参加反应的气体为V=nVm=0.03mol×22.4L/mol=0.672L=672mL，
所以碱石灰吸收后所剩气体的体积为896mL-672mL=224mL；
答：碱石灰吸收后所剩气体的体积为224mL；
（2）CH₄+2O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ CO₂+2H₂O可知，反应中甲烷为$\frac{1}{3}$，则V（CH₄）=672mL×$\frac{1}{3}$=448mL，
所以氧气的总体积为896mL-448mL=448mL，
则原混合气体中CH₄与O₂的体积比448：448=1：1；
答：原混合气体中CH₄与O₂的体积比为1：1．

点评 本题考查混合物计算，关键是利用质量守恒定律确定参加反应氧气与甲烷总质量，难度中等．