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  • 生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家廢料的綜合利用,某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體.2.016L(標準狀況)該氣體通過盛有紅熱CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生的反應為:CH4+4CuO△CO2+2

    生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家廢料的綜合利用,某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體.2.016L(標準狀況)該氣體通過盛有紅熱CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生的反應為:CH4+4CuO
    CO2+2H2O+4Cu.當甲烷完全反應后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g.將反應后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g.
    (1)原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量是______.
    (2)原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為多少?(寫出計算過程)
    化學人氣:254 ℃時間:2020-04-03 21:44:58
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)設甲烷的物質(zhì)的量為x,當甲烷完全反應后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g,則
    CH4+4CuO
    CO2+2H2O+4Cu△m
     1                         16×4
     x                          4.8g
    1
    x
    16×4
    4.8
    ,解得x=0.075mol,
    故答案為:0.075mol;            
    (2)由反應后產(chǎn)生的氣體通過過量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5g,沉淀為碳酸鈣,
    由C原子守恒可知,n(CO2)=
    8.5g
    100g/mol
    =0.085mol,
    CH4+4CuO
    CO2+2H2O+4Cu  
    0.075mol    0.075mol
    則原混合氣體中n(CO2)為0.085mol-0.075mol=0.01mol,
    混合氣體的總物質(zhì)的量為
    2.016L
    22.4L/mol
    =0.09mol,
    所以氮氣的物質(zhì)的量為0.09mol-0.01mol-0.075mol=0.005mol,
    原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為
    0.005mol
    0.09mol
    ×100%=5.56%,
    答:原混合氣體中氮氣的體積分數(shù)為5.56%.
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