Question

【題目】生態溶液涉及農家肥料的綜合利用，某種肥料經發酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體。2.016L(標準狀況)該氣體通過盛有紅色CuO粉末的硬質玻璃管，發生的反應為：CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。當甲烷完全反應后，硬質玻璃管的質量減輕4.8g。將反應后產生的氣體通過過量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀8.5g。

（1）原混合氣體中甲烷的物質的量是____________。

（2）原混合氣體中氮氣的體積分數為多少？(寫出計算過程)

Answer 1

【答案】

（1）0.075mol；（2）5.56%。

【解析】

試題分析：（1）設甲烷的物質的量為x，當甲烷完全反應后，硬質玻璃管的質量減輕4.8g，則

CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu △m

1 16×4

x 4.8g

＝，解得x=0.075mol，故答案為：0.075mol；

（2）由反應后產生的氣體通過過量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀8.5g，沉淀為碳酸鈣，由C原子守恒可知，n(CO2)==0.085mol，

CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu

0.075mol 0.075mol

則原混合氣體中n(CO2)為0.085mol-0.075mol=0.01mol，混合氣體的總物質的量為=0.09mol，所以氮氣的物質的量為0.09mol-0.01mol-0.075mol=0.005mol，原混合氣體中氮氣的體積分數為×100%=5.56%，答：原混合氣體中氮氣的體積分數為5.56%。