Question

这道化学题怎么答？

生态溶液涉及农家话费的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016L（标准状况）该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为CH4+4CuO====（加热条件下）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过过量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5g。
（1）原混合气体中甲烷的物质的量是多少？
（2）原混合气体中氮气的体积分数为多少？
请写出详细计算过程！谢了...

Answer 1

红色CuO粉末,应该是黑色氧化铜，题误。
先设甲烷x，有下列反应：
CH4+4CuO====（加热条件下）CO2（气体）+2H2O（气体）+4Cu 质量差
16 320 256 -64
x -4.8g

解出：x = 1.2g
甲烷的物质的量 = 1.2g / 16(g/mol) = 0.075mol
再设CO2质量为y
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
44 100
y 8.5g
y = 3.74g CO2的物质的量 = 0.085mol
这其中，有CH4生气的CO2为0.075mol，那么原来的CO2为0.01mol。

气体的总的物质的量 = 2.016L / 22.4L/mol = 0.09mol

所以原来气体中，N2的物质的量 = 0.09-0.075-0.01 = 0.005mol
氮气的体积分数 = 0.005/0.09 *100% = 5.56%