Question

一定量的CH₄恰好与一定量的O₂完全反应得到CO₂、CO和H₂O，产物的总质量为49.6g，将其通过足量的浓H₂SO₄后，洗气瓶增重25.2g，若此甲烷完全燃烧则还需O₂的体积（标况下）为（　　）

A．8.96 L

B．6.72 L

C．4.48 L

D．2.24 L

Answer 1

分析：CH₄燃烧产物为CO、CO₂、H₂O（g），产物通过浓H₂SO₄时，浓H₂SO₄的作用是吸收水分，浓H₂SO₄增重25.2g为水的质量，根据H原子守恒可计算CH₄的物质的量，根据C原子守恒可计算CO和CO₂的物质的量，根据二者质量可计算CO的物质的量，进而计算还需要O₂体积．

解答：解：当其缓缓通过足量浓H₂SO₄时气体质量减少25.2g，则水的质量为25.2g，
n（H₂O）=

25.2g

18g/mol

=1.4moL，
根据H原子守恒，可知：n（CH₄）=

1

2

n（H₂O）=0.7mol，
根据C原子守恒，则：n（CO）+n（CO₂）=0.7mol，
又：m（CO）+m（CO₂）=49.6g-25.2g=24.4g，
则：n（CO）×28g/mol+（0.7mol-n（CO））×44g/mol=24.4g，
解之得：n（CO）=0.4mol，
根据：2CO+O₂

点燃  .

CO₂，
此甲烷完全燃烧还需要O₂体积为：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故选C．

点评：本题以物质间的反应为载体考查了物质的量的有关计算，先根据水的量计算甲烷的物质的量，再结合原子守恒计算一氧化碳的物质的量，根据一氧化碳和氧气的关系式计算需要氧气的体积，难度不大．