Question

1．為測定某肥料發(fā)酵產(chǎn)生的混合氣體（CH₄、CO₂、NH₃）中甲烷的含量，將一定量的混合氣體通過足量的灼熱的CuO，發(fā)生的反應有：①CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu②2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu．完全反應后固體質(zhì)量減少14.4g，再將反應后氣體通人3L0.1．mol/LBa（OH）₂溶液，充分吸收生成碳酸鋇沉淀39.4g，剩余氣體為2.24L的N₂（標準狀況）．
（1）原混合氣體中CH₄的物質(zhì)的量為0.15mol
（2）原混合氣體中CH₄的物質(zhì)的量分數(shù)為37.5%．

Answer 1

分析 （1）發(fā)生的反應為：①CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu，②2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu．，當甲烷，氨氣完全反應后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕14.4g，可知減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量，利用差量法，以及生成氮氣的量；
（2）根據(jù)碳元素守恒，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{39.4g}{197g/mol}$=0.2mol，則原混合氣中n1（CO₂）=0.2mol-0.15mol=0.05mol，并據(jù)w=$\frac{n}{n總}$×100%，求物質(zhì)的量分數(shù)．

解答 解：（1）n（N₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
2NH₃+3CuO=N₂↑+3H₂O↑+3Cu～△m=48g
  2                   1                                48
0.2                 0.1                              4.8
則：n（NH₃）=0.2mol，△m=4.8g，
CH₄+4CuO=CO₂↑+2H₂O↑+4Cu～△m=64g
1                     1                                    64
0.15              0.15                             1 4.4-4.8
則：n（CH₄）=0.15mol，n（CO₂）=0.15mol，
故答案：0.15；
（2）根據(jù)碳元素守恒，n（CO₂）=n（BaCO₃）=$\frac{39.4g}{197g/mol}$=0.2mol，則原混合氣中n1（CO₂）=0.2mol-0.15mol=0.05mol，故n（總）=n1（CO₂）+n（CH₄）+n（NH₃）=0.05mol+0.15mol+0.2mol=0.4mol，故w（CH₄）=$\frac{n}{n總}$×100%=$\frac{0.15mol}{0.4mol}×100%$=37.5%，
故答案為：37.5%．

點評 本題考查了混合物的有關(guān)計算，題目難度中等，注意掌握有關(guān)混合物反應的計算方法，并且注意元素守恒在計算中的應用．