Question

120°C時，在密閉容器中點燃20.8g甲烷和氧氣的混合氣，甲烷完全反應后將混合氣體依次通過足量的濃硫酸和足量的澄清石灰水，前者增重10.8g（設整個過程中，外界條件保持不變）．試通過計算回答：
（1）寫出該條件下甲烷和氧氣反應的化學方程式．
（2）此時在石灰水中生成沉淀的質量是多少？

Answer 1

（1）n（H₂O）=

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
則：n（CH₄）=

1

2

×n（H₂O）=

1

2

×0.6mol=0.3mol
m（CH₄）=0.3mol×16g/mol=4.8g，
m（O₂）=20.8g-4.8g=16g，
n（O₂）=

16g

32g/mol

=0.5mol，
n（CH₄）：n（O₂）=0.3mol：0.5mol=3：5，
則反應的方程式為：3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O，
答：該條件下甲烷和氧氣反應的化學方程式為3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O．
（2）由反應方程式3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O可知，n（CO₂）=

1

3

×n（CH₄）=

1

3

×0.3mol=0.1mol，
則：n（CaCO₃）=n（CO₂）=0.1mol，
m（CaCO₃）=0.1mol×100g/mol=10.0g，
答：在石灰水中生成沉淀的質量是10.0g．