Question

将一定质量的甲烷和一氧化碳的混合气体在足量的氧气中充分燃烧，将生成物依次通入盛有足量浓硫酸和氢氧化钠溶液的洗气瓶，实验测得装有浓硫酸的洗气瓶增重5.4克，装有氢氧化钠溶液的洗气瓶增重8.8克．试计算：
（1）混合气体中甲烷的质量（写出完整的计算过程）
（2）混合气体中甲烷和一氧化碳的质量之比为

 

，混合气体中碳、氢、氧三种元素的质量之比为

 

．

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,化合物中某元素的质量计算,质量守恒定律及其应用

专题：有关化学方程式的计算

分析：CO和CH₄组成的混合气体在O₂中充分燃烧生成二氧化碳与水，浓硫酸吸水，故浓H₂SO₄增重5.4克为生成的水的质量，NaOH溶液吸收二氧化碳，所以NaOH溶液增重8.8克为二氧化碳质量，结合水的质量根据氢原子守恒计算甲烷的质量，结合二氧化碳的质量根据碳原子守恒计算一氧化碳的质量，据此进行判断．

解答：解：CO和CH₄组成的混合气体在O₂中充分燃烧生成二氧化碳与水，
NaOH溶液吸收二氧化碳，故NaOH溶液增重8.8克为二氧化碳质量，所以生成二氧化碳中碳元素的质量：8.8g×

12

44

×100%=2.4g，
浓硫酸吸水，故浓H₂SO₄增重5.4克为生成的水的质量，所以生成的水中氢元素的质量为：5.4g×

2

18

×100%=0.6g
根据氢原子守恒，所以甲烷的质量：0.6g÷

4

16

×100%=2.4g
根据碳原子守恒，一氧化碳中碳元素的质量=二氧化碳中碳元素的质量-甲烷中碳元素的质量=2.4g-（2.4g-0.6g）=0.6g，
所以一氧化碳的质量=

一氧化碳中碳元素的质量

一氧化碳中碳元素的百分含量

×100%=0.6g÷

12

28

×100%=1.4g．
所以原混合物中CH₄与CO的质量之比为2.4g：1.4g=12：7．
混合气体中碳、氢、氧三种元素的质量之比为：2.4g：0.6g：（2.4g+1.4g-2.4g-0.6g）=12：3：4
故答案为：（1）2.4g；（2）12：7； 12：3：4．

点评：考查混合物的计算，难度中等，关键利用原子守恒计算混合物中甲烷与一氧化碳的质量．