Question

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8.96L（标况下），

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→（加热）CO₂↑+2H₂O↑+4Cu.当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后产生的气体通入2L0.1mol/L的澄清Ca（OH）2溶液，充分吸收，生成沉淀10g
问：求原混合气体中氮气的体积发生的反应为CH₄+4CuO→（加热）CO₂↑+2H₂O↑+4Cu.当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后产生的气体通入2L0.1mol/L的澄清Ca（OH）2溶液，充分吸收，生成沉淀10g
问：求原混合气体中氮气的体积

Answer 1

8.96L（标况下）的混合气应该是0.4L
由第一步反应得原气体中含甲烷0.24g(0.015mol)生成二氧化碳0.66g
由第一步反应得原气体中含二氧化碳3.74g(0.085mol)已经排除第一步中生成的二氧化碳
则氮气的物质的量是0.3mol,也就是6.72L

Answer 2

CH4 + 4CuO = 4Cu + 2H2O+ CO2
22.4 （80）22.4
1.344 （ 4.8）1.344
CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O
44 100
4.4 10
原混合气体中氮气的体积8.96-1.344-（4.4-1.344）=4.56升

Answer 3

做这种题的时候，为了计算和思路清晰，一般都将气体的体积转换成摩尔（标况下：n=v/22.4）再进行求解：n总=V总/22.4=0.4mol；由质差可得：m甲烷=16*4.8/64=1.2g，n甲烷=0.075mol
原有的和后生成的CO2的总物质的量=10/100=0.1mol；因为生成的CO2的物质的量n=n甲烷，所以有原有气体中nCO2=0.1-0.075=0.025mol；则原气体中nN2=0.4-0.025-0.075=0.3mol，
故V氮气=n*22.4=6.72L

Answer 4

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