Question

13．常温常压条件下，把30mL甲烷和氧气的混合气体点燃，冷却至常温，测得气体的体积为16mL，则原混合气体中甲烷和氧气的体积比？

Answer 1

分析 根据题目信息可知，甲烷和氧气生成二氧化碳和水，常温下水为液态，最后气体的体积16mL，气体的体积减少了，根据化学方程式找出变化量与各个量之间的关系，代入数据进行计算．

解答 解：设参加反应的甲烷和氧气的体积分别x、y．
CH₄+2O₂ $\stackrel{点燃}{→}$CO₂+2H₂O△V
1   2           1     2
x   y             30mL-16mL=14mL
则$\frac{1}{2}=\frac{x}{14}$，$\frac{2}{2}=\frac{y}{14}$，解得：x=7mL，y=14mL，
由于7mL+14mL=21mL＜30mL，剩余气体为：30mL-7mL-14mL=9mL，
假设剩余的气体为甲烷，则原30mL中甲烷和氧气的体积比为（9mL+7mL）：14mL=8：7；
假设剩余的气体为氧气，则原30mL中甲烷和氧气的体积比为7mL：（14mL+9mL）=7：23，
答：原30mL中甲烷和氧气的体积比为8：7或7：23．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，注意在甲烷与氧气反应的实验中，若有气体剩余，只能有一种气体剩余，不能两种气体都剩余，所以甲烷和氧气的体积比有两种可能，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．