Question

標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為134.4L的由甲烷、氫氣、一氧化碳組成的混合氣體，與足量氧氣充分反應(yīng)，并將產(chǎn)物通入足量澄清石灰水中，得到沉淀400g，溶液質(zhì)量減少了152g．求原混合氣體各組分氣體的物質(zhì)的量和混合氣體的平均摩爾質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系式：CaCO₃～CO₂～溶液減少質(zhì)量CaO 
              100g     1mol                56 g
              400 g     4mol              224g
可以計(jì)算出氣體燃燒生成水的物質(zhì)的量，然后計(jì)算出H原子的物質(zhì)的量，
設(shè)出甲烷、氫氣、一氧化碳的物質(zhì)的量，分別根據(jù)氣體總物質(zhì)的量、氫原子守恒、碳原子守恒列式計(jì)算出三種氣體的物質(zhì)的量；
最后根據(jù)

.

M

=

m

n

計(jì)算出混合氣體的平均摩爾質(zhì)量．

解答： 解：澄清石灰水中通入二氧化碳后，溶液中質(zhì)量減少的相當(dāng)于CaO的質(zhì)量，
根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系：CaCO₃～CO₂～溶液減少質(zhì)量CaO 
           100g     1mol                56 g
          400 g     4mol              224g
說明生成水的質(zhì)量為：224g-152g=72g，
生成水的物質(zhì)的量為：

72g

18g/mol

=4mol，n（H）=8mol
設(shè)混合氣體中含有甲烷、氫氣、一氧化碳的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol、zmol，
則根據(jù)C原子守恒可得：①x+z=4，根據(jù)H原子守恒可得：②4x+2y=8，根據(jù)混合氣體的體積可得：③x+y+z=

134.4L

22.4L/mol

=6mol，
根據(jù)①②③聯(lián)立解得：x=1、y=2、z=3，
即：混合氣體中n（CH₄）=1mol、n（H₂）=2mol、n（CO）=3mol，
則原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：M=

16g/mol×1mol+2g/mol×2mol+28g/mol×3mol

6mol

≈17.3g/mol，
答：原混合氣體各組分氣體的物質(zhì)的量為：n（CH₄）=1mol、n（H₂）=2mol、n（CO）=3mol；平均摩爾質(zhì)量為 M（混合氣體）=17.3g/mol．

點(diǎn)評：本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，正確分析氫氧化鈣溶液中通入二氧化碳后溶液質(zhì)量的變化情況為解答本題的關(guān)鍵，要求學(xué)生熟練掌握物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量、標(biāo)況下氣體摩爾體積等物理量之間的關(guān)系．