Question

1．为测定某肥料发酵产生的混合气体（CH₄、CO₂、NH₃）中甲烷的含量，将一定量的混合气体通过足量的灼热的CuO，发生的反应有：①CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu②2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu．完全反应后固体质量减少14.4g，再将反应后气体通人3L0.1．mol/LBa（OH）₂溶液，充分吸收生成碳酸钡沉淀39.4g，剩余气体为2.24L的N₂（标准状况）．
（1）原混合气体中CH₄的物质的量为0.15mol
（2）原混合气体中CH₄的物质的量分数为37.5%．

Answer 1

分析 （1）发生的反应为：①CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu，②2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu．，当甲烷，氨气完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻14.4g，可知减少的质量为氧元素的质量，利用差量法，以及生成氮气的量；
（2）根据碳元素守恒，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{39.4g}{197g/mol}$=0.2mol，则原混合气中n1（CO₂）=0.2mol-0.15mol=0.05mol，并据w=$\frac{n}{n总}$×100%，求物质的量分数．

解答 解：（1）n（N₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu～△m=48g
  2                   1                                48
0.2                 0.1                              4.8
则：n（NH₃）=0.2mol，△m=4.8g，
CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu～△m=64g
1                     1                                    64
0.15              0.15                             1 4.4-4.8
则：n（CH₄）=0.15mol，n（CO₂）=0.15mol，
故答案：0.15；
（2）根据碳元素守恒，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{39.4g}{197g/mol}$=0.2mol，则原混合气中n1（CO₂）=0.2mol-0.15mol=0.05mol，故n（总）=n1（CO₂）+n（CH₄）+n（NH₃）=0.05mol+0.15mol+0.2mol=0.4mol，故w（CH₄）=$\frac{n}{n总}$×100%=$\frac{0.15mol}{0.4mol}×100%$=37.5%，
故答案为：37.5%．

点评 本题考查了混合物的有关计算，题目难度中等，注意掌握有关混合物反应的计算方法，并且注意元素守恒在计算中的应用．