Question

（7分）生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用，某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體。2.016 L(標準狀況)該氣體通過盛有黑色CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管，發(fā)生氧化還原反應。當甲烷完全反應后，硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8 g，且玻璃管中有紅色固體物質(zhì)生成。將反應后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5 g。

(1)寫出甲烷與氧化銅反應的化學方程式：____________________________________。

(2)原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量是________。

(3)原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為多少？ （保留兩位有效數(shù)字）

 

Answer 1

(1)CH₄＋4CuOCO₂＋2H₂O＋4Cu        (2)0.075mol     (3) 5.6%

解析:（1）紅色固體物質(zhì)應該是銅，說明氧化銅被還原生成了單質(zhì)銅，所以方程式為CH₄＋4CuOCO₂＋2H₂O＋4Cu。

（2）根據(jù)反應式可知每消耗1mol甲烷，固體質(zhì)量就減少4×16g＝64g。反應中實際減少了4.8g，所以參加反應的甲烷是，則同時生成的二氧化碳也是0.075mol。反應后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5 g，即碳酸鈣是，吸收的二氧化碳是0.085mol。所以原混合氣體中二氧化碳是0.085mol－0.075mol＝0.01mol，因此氮氣的物質(zhì)的量是

。所以原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為為

。