Question

5．一定量的甲烷完全燃燒后得到的產物CO、CO₂、和水蒸氣．測得此混合氣體的質量為59.2g．將此混合氣體通過足量的濃硫酸，濃硫酸增重28.8g．原混合氣體中CO的質量為8.4g，CO₂的質量為22g．

Answer 1

分析 CH₄燃燒產物為CO、CO₂、H₂O（g），產物通過無水濃硫酸時，濃硫酸增重的28.8g為水的質量，所以一氧化碳和二氧化碳的質量為：59.2g-28.8g=30.4g；
根據H原子守恒可計算CH₄的質量，根據C原子守恒可計算CO、CO₂的總的物質的量；
設CO、CO₂的物質的量分別為xmol、ymol，根據上述分析列方程計算x、y的值，根據m=nM計算CO、二氧化碳的質量．

解答 解：濃硫酸增重的28.8g為水的質量，則水的物質的量為：n（H₂O）=$\frac{28.8g}{18g/mol}$=1.6mol，
根據H原子守恒可計算CH₄的物質的量為n（CH₄）=$\frac{1}{2}$n（H₂O）=$\frac{1}{2}$×1.6mol=0.8mol，
根據C原子守恒可知CO和CO₂的總的物質的量為0.8mol，
由于水的質量為28.8g，一氧化碳和二氧化碳的質量為：59.2g-28.8g=30.4g，
設CO、CO₂的物質的量分別為xmol、ymol，則：x+y=0.8mol、28x+44y=30.4，
解得：x=0.3，y=0.5，
所以原混合氣中CO的質量為：0.3mol×28g/mol=8.4g，二氧化碳的質量為：44g/mol×0.5mol=22g，
故答案為：8.4g；22g．

點評 本題考查有機物燃燒反應的計算，題目難度中等，注意明確質量守恒定律在化學計算中的應用方法，試題側重考查學生的分析能力及化學計算能力．