Question

有一平均相對分子質(zhì)量為30.4的CO、C₂H₄和O₂的混合氣體，經(jīng)點(diǎn)燃完全反應(yīng)后，測得反應(yīng)后混合氣體中不再有CO和C₂H₄．試通過計(jì)算填空：
（1）原混合氣體中氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）原混合氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)（用x表示）的取值范圍為（用百分比表示）

 

．
（3）原混合氣體中乙烯的體積分?jǐn)?shù)（用y表示）的取值范圍為（用百分比表示）

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：（1）一氧化碳和乙烯的相對分子質(zhì)量相等，可以把二者看作整體，設(shè)出物質(zhì)的量，根據(jù)平均相對分子質(zhì)量列式計(jì)算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)；
（2）設(shè)總體積為100L，設(shè)CO為xL，然后利用氧氣足量結(jié)合反應(yīng)方程式列式求算原混合氣體中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)（用x表示）的取值范圍；
（3）同理利用（2）的方法求算出原混合氣體中乙烯的體積分?jǐn)?shù)（用y表示）的取值范圍．

解答： 解：（1）CO和C₂H₄相對分子質(zhì)量相等，可設(shè)混合氣體中含有xmolO₂，CO和C₂H₄為ymol，
則：

32x+28y

x+y

=30.4，
解得：x：y=3：2，
所以混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：

3

3+2

×100%=60%，
故答案為：60%；
（2）設(shè)原混合氣體體積為100L，則氧氣為60L，CO和乙烯共40L，設(shè)CO為xL，則C₂H₄為（40-x）L，
2CO+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO₂
2    1
x L 

x

2

L
   C₂H₄ +3O₂

點(diǎn)燃

2CO₂+2H₂O
    1      3
（40-x）L  3（40-x）L
由題意可得，氧氣占有的體積分?jǐn)?shù)為：

x

2

+3（40-x）≤60，
解得：x≥24，
所以CO所占體積分?jǐn)?shù)取值范圍為：24%≤x＜40%，
故答案為：24%≤x＜40%；
（3）同樣可設(shè)原混合氣體體積為100L，則氧氣為60L，CO和乙烯共40L，設(shè)C₂H₄為yL，則CO為（40-y）L，
   2CO+O₂

點(diǎn)燃  .

2CO₂
    2    1
（40-y）

40-y

2

L 
   C₂H₄ +3O₂

點(diǎn)燃

2CO₂+2H₂O
    1      3
   yL     3yL
由題意可得，氧氣占有的體積分?jǐn)?shù)為：

40-y

2

+3y≤60，
解得：y≤16，
所以C₂H₄所占體積分?jǐn)?shù)取值范圍為：0＜y≤16%，
故答案為：0＜y≤16%．

點(diǎn)評：本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握討論法、平均分子質(zhì)量法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．