Question

120°C時，在密閉容器中點燃20.8g甲烷和氧氣的混合氣，甲烷完全反應后將混合氣體依次通過足量的濃硫酸和足量的澄清石灰水，前者增重10.8g（設整個過程中，外界條件保持不變）．試通過計算回答：
（1）寫出該條件下甲烷和氧氣反應的化學方程式．
（2）此時在石灰水中生成沉淀的質量是多少？

Answer 1

分析：（1）根據水的質量可計算甲烷的質量，根據總質量可知氧氣的質量，進而判斷生成物并書寫相關反應的化學方程式；
（2）根據方程式計算生成沉淀的質量．

解答：解：（1）n（H₂O）=

10.8g

18g/mol

=0.6mol，
則：n（CH₄）=

1

2

×n（H₂O）=

1

2

×0.6mol=0.3mol
m（CH₄）=0.3mol×16g/mol=4.8g，
m（O₂）=20.8g-4.8g=16g，
n（O₂）=

16g

32g/mol

=0.5mol，
n（CH₄）：n（O₂）=0.3mol：0.5mol=3：5，
則反應的方程式為：3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O，
答：該條件下甲烷和氧氣反應的化學方程式為3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O．
（2）由反應方程式3CH₄+5O₂ 

點燃

CO₂+2CO+6H₂O可知，n（CO₂）=

1

3

×n（CH₄）=

1

3

×0.3mol=0.1mol，
則：n（CaCO₃）=n（CO₂）=0.1mol，
m（CaCO₃）=0.1mol×100g/mol=10.0g，
答：在石灰水中生成沉淀的質量是10.0g．

點評：本題考查化學方程式的計算，題目難度不大，注意判斷反應的方程式為解答本題的關鍵．