Question

20．有CH₄和CO₂的混合气体18.8g，将混合气体通过含有足量澄清石灰水的洗气瓶，生成20g白色沉淀，再通过装有浓硫酸的洗气瓶，收集到的气体体积为14L（标准状况）．
（1）原混合气体中CH₄的质量是10g；
（2）原混合气体中CH₄的物质的量比CO₂多0.425mol；
（3）原混合气体中碳原子数目是0.825N_A（用N_A表示阿伏伽德罗常数的数值）

Answer 1

分析 （1）CH₄和澄清石灰水及浓硫酸都不反应，所以最后得到的气体是CH₄，n（CH₄）=$\frac{14L}{22.4L/mol}$=0.625mol，
根据m=nM计算甲烷质量；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成CaCO₃，则得到的白色沉淀是碳酸钙，根据C原子守恒得n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol；
（3）根据C原子守恒得n（C）=n（CH₄）+n（（CO₂）=0.625mol+0.2mol=0.825mol，根据N=nN_A计算C原子数目．

解答 解：（1）CH₄和澄清石灰水及浓硫酸都不反应，所以最后得到的气体是CH₄，n（CH₄）=$\frac{14L}{22.4L/mol}$=0.625mol，
m（CH₄）=nM=0.625mol×16g/mol=10g，
故答案为：10g；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成CaCO₃，则得到的白色沉淀是碳酸钙，根据C原子守恒得n（CO₂）=n（CaCO₃）=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，n（CH₄）=0.625mol，所以原混合气体中CH₄的物质的量比CO₂多0.625mol-0.2mol=0.425mol，故答案为：0.425；
（3）根据C原子守恒得n（C）=n（CH₄）+n（（CO₂）=0.625mol+0.2mol=0.825mol，N（C）=nN_A=0.825mol×N_A/mol=0.825N_A，
故答案为：0.825N_A．

点评 本题考查混合物的计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，把握物质的量有关公式及原子守恒的正确运用是解本题关键，题目难度不大．