Question

5．現(xiàn)有CH₄與H₂的混合氣體amol，將其與一定量的O₂混合，以連續(xù)的電火花使之充分燃燒后，將生成的氣體混合物（CO、CO₂、H₂O）通過足量的濃硫酸，濃硫酸增重27g
（1）a的取值范圍為0.75＜a＜1.5；
（2）若a=1，則原混合氣體中CH₄與H₂的物質(zhì)的量之比為1：1；
（3）將1molCH₄在足量氧氣中完全燃燒，使反應(yīng)后的混合氣體直接通過盛有足量Na₂0₂的干燥管，干操管增重32g．

Answer 1

分析 （1）濃硫酸增重為生成水的質(zhì)量，只有甲烷時(shí)，a的值為極小值，只有氫氣時(shí)，a的值為極大值，結(jié)合H原子守恒計(jì)算；
（2）甲烷與氫氣物質(zhì)的量之和為1mol，結(jié)合H原子守恒列方程計(jì)算各自物質(zhì)的量；
（3）燃燒事生成二氧化碳與水，再通過過氧化鈉生成碳酸鈉、氫氧化鈉，過氧化鈉增重相當(dāng)于為CO、H₂的質(zhì)量，結(jié)合原子守恒計(jì)算．

解答 解：（1）濃硫酸增重為生成水的質(zhì)量，水的物質(zhì)的量為$\frac{27g}{18g/mol}$=1.5mol，
只有甲烷時(shí)，a的值為極小值，由H原子守恒可知甲烷為$\frac{1.5mol×2}{4}$=0.75mol，
只有氫氣時(shí)，a的值為極大值，喲呵H原子守恒可知?dú)錃鉃?.5mol，
故0.75＜a＜1.5，
故答案為：0.75＜a＜1.5；
（2）設(shè)甲烷、氫氣物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{4x+2y=1.5×2}\end{array}\right.$
解得x=y=0.5
故甲烷與氫氣物質(zhì)的量之比為1：1，
故答案為：1：1；
（3）燃燒事生成二氧化碳與水，再通過過氧化鈉生成碳酸鈉、氫氧化鈉，過氧化鈉增重相當(dāng)于為CO、H₂的質(zhì)量，故過氧化鈉質(zhì)量增重為1mol×28g/mol+4mol×1g/mol=32g，
故答案為：32．

點(diǎn)評 本題考查混合物計(jì)算，（1）中注意利用極限法解答，（3）中注意根據(jù)方程式判斷固體質(zhì)量增重的組成，側(cè)重考查學(xué)生放學(xué)計(jì)算能力．