Question

化学一道计算题,写下详细的计算过程，谢谢啦

生态农业涉及农家肥的综合利用，某种化肥经过发酵得带一种含甲烷，二氧化碳，氮气的混合气体。2.016L（标况）该气体通过盛有红热氧化铜粉末的硬质玻璃管，发生的反应为CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后，玻璃管的质量减轻了4.8克。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5克
①原混合气体中甲烷的物质的量是？
②原混合气体中的氮气的体积分数为？
要写计算过程。

Answer 1

①玻璃管的质量减轻了4.8克就是CuO中氧元素的质量，可以知道CuO反应了0.3mol根据CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu可以求得CH4反应了0.075mol ②生成沉淀8.5克为CaCO3的质量可以得知CO2一共有0.085mol ，CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu中反应生成的CO2为0.075mol 所以甲烷，二氧化碳，氮气的混合气体中CO2为0.01mol， 原混合气体中甲烷0.075mol体积为1.68L 二氧化碳为0.01mol体积为0.224L，所以氮气为0.112L 原混合气体中的氮气的体积分数为为1/18

Answer 2

(1)n(CH4)=n(CuO)/4=(4.8/16)/4=0.075 mol
(2)n(CO2)=n(CaCO3)-n(CH4)=8.5/100 - 0.075=0.01
n(N2)=n(混合气体)-n(CH4)-n(CO2)=2.016/22.4 - 0.075 - 0.01=0.005mol
N2%=0.005/(2.016/22.4)=5.6%

追问

意思是玻璃管中减少的是氧的质量吗？那气体的质量不用考虑吗？

追答

不用考虑。玻璃管质量减轻，就是减少的CuO中的O。