(资料图)

一、题文

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（CH4）、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．将反应后气体通入足量的澄清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多少？（2）求原混合气体中甲烷及氮气体积．

二、解答

【解答】解：（1）标况下，混合气体的总物质的量为

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，答：混合气体的物质的量为0.4mol；（2）设甲烷质量为m，生成二氧化碳为n，则：CH₄+4CuO

△

CO₂↑+2H₂O↑+4Cu 质量减少16g 44g 64gm n 4.8gm=

4.8g×16g

64g

=1.2gn=

44g×4.8g

64g

=3.3g则n（CH₄）=

1.2g

16g/mol

=0.075mol，V（CH₄）=0.075mol×22.4L/mol=1.68L，生成沉淀10g为碳酸钙，碳酸钙物质的量为

10g

100g/mol

=0.1mol，根据碳元素守恒，混合物中二氧化碳的物质的量为0.1mol-

3.3g

44g/mol

=0.025mol，故氮气的物质的量0.4mol-0.075mol-0.025mol=0.3mol，故氮气的体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，答：原混合气体中甲烷体积为1.68L，氮气体积为6.72L．

三、分析

【分析】（1）根据n=

V

Vm

计算混合气体的总物质的量；（2）根据反应后硬质玻璃管的质量之差，利用差量法计算甲烷的质量，生成二氧化碳的质量，根据n=

m

M

计算甲烷的物质的量，生成沉淀10g为碳酸钙，根据n=

m

M

计算碳酸钙物质的量，根据碳元素守恒计算混合物中二氧化碳的物质的量，进而计算氮气的物质的量，再根据V=nV_m计算甲烷、氮气的体积．

本文到此结束，希望对大家有所帮助。