Question

【題目】生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用。某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾幕旌蠚怏w8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。該氣體通過盛有紅色CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管，發(fā)生的反應(yīng)為：CH4＋4CuO=CO2↑＋2H2O↑＋4Cu。當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕了4.8g。將反應(yīng)后氣體通入2L 0.1mol/L的澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成沉淀10g。則原混合氣體中甲烷物質(zhì)的量是 mol。求原混合氣體中二氧化碳可能的體積 L。

Answer 1

【答案】

0.075mol；0.56L或5.04L

【解析】

試題分析：設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x，當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g，減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，則：

CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu 質(zhì)量減輕△m

1mol 16×4g

x 4.8g，

解得：x= =0.075mol，

混合氣體的物質(zhì)的量為：=0.1mol，將反應(yīng)后氣體通入過量澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成10g沉淀是CaCO3，碳酸鈣的物質(zhì)的量為：=0.1mol，故反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量為0.1mol，甲烷反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.075mol，故原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.1mol-0.075mol=0.025mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L；

若生成的碳酸鈣部分溶解后剩余10g，氫氧化鈣的物質(zhì)的量=2L×0.1mol/L=0.2mol，需要二氧化碳的物質(zhì)的量=0.2mol+(0.2mol-0.1mol)=0.3mol，則原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為：0.3mol-0.075mol=0.225mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.225mol×22.4L/mol=5.04L；故答案為：0.075mol；0.56L或5.04L。