Question

一道简单的化学题目

在密闭的容器中充入CO2 、HCHO、CH4的混合气体共mg，如果加入足量的Na2O2，充分震荡并不断用点火花引燃至反应完全，测得固体的质量增加mg，则混合气体的平均摩尔质量为？（写详细点，不详细就不要写了）

Answer 1

它们完全燃烧的产物，CO2和H2O
2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2
2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2

得到的结论是非常有用的----2个CO2放出1个O2，相当于被吸收的是2个CO，2个H2O放出1个O2，相当于被吸收的是H2

所以，原气体mg，后来Na2O2增重mg，即被吸收的是mg，----即原气体的组成相当于CO与H2的混合物

注意，HCHO，分子式就是CH2O，即相当于，CO+H2，已经符合
所以，只要CO2与CH4的混合能满足条件即可，即，CO2与CH4，1：1混合
则，CO2与CH4的混合物，平均分子量=（44+16）/2=30
而，CH2O的分子量也是30

所以，混合气体的平均分子量就是30

方法二：
设CO2为xmol，CH2O为ymol，CH4为zmol
44x+30y+16z=m------方程1

完全燃烧，生成CO2和H2O
可以利用元素守恒
C元素守恒，则CO2为x+y+z mol
H元素守恒，则H2O为(2y+4z)/2=y+2z mol

2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2----增重
2*44-----------------------32-----56

2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2-----增重
2*18---------------------32------4

56（x+y+z)/2+4(y+2z)/2=m------方程2

两个方程联立，不能解出所有的未知量，但是可以发现，x=z
即，CH2O任意比例，只要CO2与CH4以1：1混合即可
所以，CO2与CH4以1：1混合的平均分子量=30
CH2O本身也是30

所以它们的混合物，就是30

Answer 2

答案是28。
解题过程如下：
CO2 、HCHO、CH4的混合气体经过充分反映，所有的C将与Na2O2反应生成Na2CO3。得关系式：
Na2O2----Na2CO3 增加质量
106 28
106m/28 m
故Na2CO3的摩尔数为m/28。
由于CO2 、HCHO、CH4都仅为含一个C的化合物，所以CO2 、HCHO、CH4的混合气体得摩尔数与Na2CO3的摩尔数相同，为m/28，所以混合气体的平均摩尔质量=m/(m/28)=28 g/mol。

Answer 3

都能写成（co）M（H2)N
M总/3
[（co）3（H2)3 ]/3
等于30

Answer 4

30