Question

化学题求解

生态农业设计农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷 二氧化碳 氮气的混合气体。2.016L(标准状况)该气体通过盛有红热cuo粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuO==△==CO2+2H2O+4Cu,当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8g.将反应后产生的气体通入过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g.
⒈原混合气体中甲烷的物质的量是( )

⒉原混合气体中氮气的体积分数为多少?
(写出计算过程)谢谢了!!!

Answer 1

首先要清楚，玻璃管内减少的质量是CuO中氧元素的质量,所以可以通过氧元素在氧化铜中的质量分数求出氧化铜的质量，应该是24g。再将氧化铜的质量带入方程式中，求得甲烷的质量为1.2g，生成的二氧化碳质量为3.3g。再将生成8.5g沉淀（碳酸钙）带入氢氧化钙和二氧化碳反应的方程式，求得二氧化碳的质量为3.74g。要注意，这3.74g二氧化碳是原有的二氧化碳与生成的二氧化碳之和。所以原有的二氧化碳质量为3.74g-3.3g=0.44g。再查气体的密度表，得到甲烷和二氧化碳的密度，由V=m/ρ算出二者体积，然后就可得到氮气的体积（总体积-二氧化碳体积-甲烷体积）。用氮气体积除以总体积乘以百分之百，即得原混合气体中氮气的体积分数。

根据化学反应方程式计算
CH4+4CuO=====CO2+2H2O+4Cu △m
1 1 64
0.075 0.075 4.8
所以CH4的物质的量为0.075mol 体积为0.075*22.4=1.68L
2.生成CO2物质的量为0.075mol 而总共有CO2的物质的量为4.8/100=0.085mol
所以元气体中有CO2的物质的量为0.085-0.075=0.01mol
体积为0.01*22.4=0.224L
所以 混合气体中含N2体积为2.016-1.68-0.224=0.112L
体积分数为0.112/2.016 * 100% = 5.56%

Answer 2

首先要清楚，玻璃管内减少的质量是CuO中氧元素的质量,所以可以通过氧元素在氧化铜中的质量分数求出氧化铜的质量，应该是24g。再将氧化铜的质量带入方程式中，求得甲烷的质量为1.2g，生成的二氧化碳质量为3.3g。再将生成8.5g沉淀（碳酸钙）带入氢氧化钙和二氧化碳反应的方程式，求得二氧化碳的质量为3.74g。要注意，这3.74g二氧化碳是原有的二氧化碳与生成的二氧化碳之和。所以原有的二氧化碳质量为3.74g-3.3g=0.44g。再查气体的密度表，得到甲烷和二氧化碳的密度，由V=m/ρ算出二者体积，然后就可得到氮气的体积（总体积-二氧化碳体积-甲烷体积）。用氮气体积除以总体积乘以百分之百，即得原混合气体中氮气的体积分数。

希望以上解答对你有所帮助