Question

生态农业涉及农家肥料的综合利用。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8.96L

生态农业涉及农家肥料的综合利用。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8.96L（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 ---CO2↑＋2H2O↑＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后气体通入2L 0.1mol/L的澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成沉淀10g。
(1) 原混合气体的物质的量是______；生成沉淀的摩尔质量是______。
(2) 原混合气体中甲烷的体积是_______。
(3) 求原混合气体中氮气的体积。
2,3题求具体步骤

Answer 1

原混合气体的物质的量是8.96/22.4=0.4mol
生成沉淀为CaCO3，摩尔质量是100g/mol
设混合气体中甲烷的物质的量为Xmol，通过反应方程式可知，
CH4＋4CuO ---CO2↑＋2H2O↑＋4Cu
4X*80 4X*64
减轻的质量4X(80-64)=4.8g，得出X=0.075mol
则甲烷的体积为0.075*22.4=1.68L
CaCO3物质的量为10/100=0.1mol
则混合气体中CO2的物质的量为0.1-0.075=0.025mol
则混合气体中N2的物质的量为为0.4-0.075-0.025=0.3mol
N2体积为0.3*22.4=6.72L