题目内容

一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为一氧化碳、二氧化碳和水蒸气,此混合气体的总质量为49.6g.当混合气体缓慢通过足量的浓硫酸时,浓硫酸的质量增加了25.2g.求:
(1)燃烧的甲烷的物质的量.
 

(2)产物混合体体中含二氧化碳的质量.
 

(3)若使此甲烷充分燃烧,还需要标准状况下的氧气的体积.
 
考点:化学方程式的有关计算
专题:烃及其衍生物的燃烧规律
分析:CH4燃烧产物为CO、CO2、H2O(g),产物通过无水CaCl2时,无水CaCl2的作用是吸收水分,无水CaCl2增重25.2g为水的质量,根据H原子守恒可计算CH4的质量,根据C原子守恒可计算CO2的质量.根据C原子守恒可计算CO和CO2的总的物质的量,根据二者质量可计算CO2的物质的量,进而计算CO2质量,生成一氧化碳的物质的量以及一氧化碳继续燃烧消耗氧气的量、体积.
解答: 解:(1)产物通过浓硫酸时,浓硫酸增重25.2g为水的质量,所以n(H2O)=
25.2g
18g/mol
=1.4mol,n(H)=2n(H2O)=2.8mol,根据H原子守恒,可知:n(CH4)=
1
4
n(H)=
1
4
×2.8mol=0.7mol,故答案为:0.7mol;
(2)n(CH4)=0.7mol,根据C原子守恒则 n(CO)+n(CO2)=0.7mol,且m(CO)+m(CO2)=49.6g-25.2g=24.4g
所以[0.7mol-n(CO2)]×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=24.4g,解之:n(CO2)=0.3mol,所以二氧化碳的质量为0.3mol×44g/mol=13.2g.
故答案为:13.2g;
(3)甲烷不完全燃烧生成的一氧化碳的物质的量是0.7mol-0.3mol=0.4moL,这些一氧化碳完全燃烧会消耗氧气的物质的量是0.2mol,体积是0.2mol×22.4L/mol=4.48L.
故答案为:4.48L.
点评:本题考查混合物的计算,难度中的,注意从原子守恒的角度解答,关键根据水的质量判断甲烷的物质的量.
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