Question

20．取一定量的CH₄與一定量的O₂混合點燃，生成CO、CO₂和H₂O（g）的混合物49.6g，將燃燒產(chǎn)物通過無水CaCl₂，CaCl₂的質(zhì)量增加25.2g，則混合氣體中CO的質(zhì)量為11.2g．

Answer 1

分析 無水氯化鈣能夠吸收水蒸氣，氣體質(zhì)量減少25.2g為水蒸氣質(zhì)量，根據(jù)生成水的質(zhì)量可以計算一氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)H原子守恒可計算CH₄的物質(zhì)的量，根據(jù)C原子守恒可計算CO、CO₂的總的物質(zhì)的量，設(shè)CO、CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者物質(zhì)的量及質(zhì)量列方程計算x、y的值，根據(jù)m=nM計算CO的質(zhì)量．

解答 解：無水CaCl₂時CaCl₂增重25.2克，則水的質(zhì)量為25.2g，所以n（H₂O）=$\frac{25.2g}{18g/mol}$=1.4mol，
根據(jù)H原子守恒可計算CH₄的物質(zhì)的量為n（CH₄）=$\frac{1}{2}$n（H₂O）=$\frac{1}{2}$×1.4mol=0.7mol，
根據(jù)C原子守恒，可知CO和CO₂的總的物質(zhì)的量為0.7mol，
由于水的質(zhì)量為25.2g，所以一氧化碳和二氧化碳的質(zhì)量為：49.6g-25.2g=24.4g，
設(shè)CO、CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：x+y=0.7、28x+44y=22.4，
解得：x=0.4、y=0.3，
所以混合氣中CO的質(zhì)量為：0.4mol×28g/mol=11.2g，
故答案為：11.2g．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意從原子守恒的角度解答，關(guān)鍵根據(jù)水的質(zhì)量判斷甲烷的物質(zhì)的量，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力．