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  • [選做]在常溫下的一密閉容器中事先放入1.56g Na2O2,然后再通入 C2H6 與 O2 的混合氣體,用電火花引爆,直至反應(yīng)完全為止,恢復(fù)到原溫度,容器內(nèi)壓強近似為零.求: (1)通入的氣體 O2 和 C

    [選做]在常溫下的一密閉容器中事先放入1.56g Na2O2,然后再通入 C2H6 與 O2 的混合氣體,用電火花引爆,直至反應(yīng)完全為止,恢復(fù)到原溫度,容器內(nèi)壓強近似為零.求:
    (1)通入的氣體 O2 和 C2H6 的體積比(相同條件下)為多少?
    (2)通入 O2 的質(zhì)量不能超過多少克?
    化學(xué)人氣:552 ℃時間:2019-08-22 13:02:56
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)根據(jù)題中“容器內(nèi)壓強近似為零”,反應(yīng)后容器內(nèi)的物質(zhì)有三種可能:①Na2CO3、H2O(液);②Na2CO3、NaOH;③Na2CO3、NaOH、H2O(液),
    若為情況①,Na2O2為1.56g,即
    1.56g
    78g/mol
    =0.02mol,則反應(yīng)后Na2CO3有0.02mol,可知原混合氣體中C2H6應(yīng)有0.01mol,則生成的H2O(液)為0.03mol,依據(jù)O原子守恒可知O2為(0.02mol×3+0.03mol-0.02mol×2)÷2=0.025mol,故原混合氣體中和O2和C2H6的體積比為0.025mol:0.01mol=2.5:1;
    若為情況②,設(shè)C2H6為xmol、O2為ymol,根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)生成的Na2CO3是2xmol,NaOH是6xmol,依Na+守恒得10x=0.04,解得x=0.004mol,依據(jù)O原子守恒可知O2為(0.004mol×2×3+0.004mol×6-0.02mol×2)÷2=0.004mol,故原混合氣體中和O2和C2H6的體積比為0.004mol:0.004mol=1:1;
    若情況③,從上述物質(zhì)組成可以看出,這種情況是介于第①種情況和第②種情況之間的一種特殊情況,
    綜上所述,通入的混合氣體中O2和C2H6的體積比(相同條件下)范圍為1:1≤V(O2):V(C2H6)≤2.5:1,
    答:通入的氣體 O2 和 C2H6 的體積比為1:1≤V(O2):V(C2H6)≤2.5:1;
    (2)為情況①時,通入的氧氣的質(zhì)量最大,氧氣最大質(zhì)量為0.025mol×32g/mol=0.8g,為情況②時通入的氧氣的質(zhì)量最小,氧氣的最小質(zhì)量為0.004mol×32g/mol=0.128g,故0.128g≤m(O2)≤0.8g,即通入氧氣的質(zhì)量不能超過0.8g,
    答:通入氧氣的質(zhì)量不能超過0.8g.
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