Question

一定質量的甲烷不完全燃燒時生成CO、CO₂和H₂O，已知產物的總質量為49.6g，其中有水25.2g．
求：
（1）參加反應的甲烷為多少克？
（2）生成CO、CO₂各多少克？
（3）寫出上述變化的化學方程式．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據水的化學式求出水中氫元素的質量，根據反應前后元素質量守恒可知甲烷中氫元素的質量和生成的水中氫元素質量相等，可得出甲烷中氫元素的質量；再根據甲烷的化學式求出氫元素的質量分數，甲烷中氫元素質量除以甲烷中氫元素的質量分數即可求出甲烷的質量．
（2）設出生成的一氧化碳和二氧化碳的質量，二者質量和等于49.6g-25.2g=24.4g．然后結合一氧化碳中碳元素的質量和二氧化碳中碳元素的質量和等于甲烷中碳元素的質量即可解答．
（3）根據（2）中得數求出一氧化碳和二氧化碳的質量比，然后就可求出反應中一氧化碳和二氧化碳的化學計量數之比，就可寫出甲烷燃燒的化學方程式．
解答：解：（1）求出水中氫元素的質量為：25.2g×=2.8g，在甲烷中碳元素和氫元素的質量比為：12：4=3：1，所以甲烷氫元素的質量分數為：，因此甲烷的質量為2.8g÷=11.2g．故答案：11.2g．
（2）設生成的一氧化碳、二氧化碳的質量分別為：x、y，則x+y=49.6g-25.2g=24.4g．
一氧化碳中碳元素的質量為：x，二氧化碳中碳元素的質量為：y
甲烷中碳元素的質量為11.2g×=8.4g，所以x+y=8.4g
解得x=11.2g  y=13.2g
答：生成的一氧化碳的質量為11.2g，生成的二氧化碳的質量為13.2g．
（3）反應生成的一氧化碳和二氧化碳的質量比為：11.2g：13.2g=28：33，設反應中生成的一氧化碳和二氧化碳的化學計量數分別為a、b，則=，所以=，故答案：7CH₄+12O₂ 4CO+3CO₂+14H₂O（1）11.2g      
（2）11.2g、13.2g    
（3）7CH₄+12O₂ 4CO+3CO₂+14H₂O
點評：解答該題的關鍵是抓住化學反應前后元素質量守恒，依次為出發點一步一步計算即可解答．