题目

有机化学计算（CH4与O2反应）?
一定量的CH4和一定量的O2完全反应,得到CO2,CO,H2O（g)的总质量为49.6g,将其通过足量的H2SO4后,洗气瓶增重25.2g,则ch4完全燃烧还需要o2的体积?(STP)

提问时间：2020-10-15

答案

CH4+O2==CO2+CO+H2O 这是一定量的CH4和一定量的O2完全反应的方程式,暂时不进行配平 通过这个方程式我们可以发现,CH4中的氢元素全部到H2O中了,所以我们只需要知道有多少水,就会知道有多少的CH4了.一摩尔的CH4转化成2摩尔的水.
从通过足量的H2SO4后,洗气瓶增重25.2g可以知道,水的质量就是25.2g.因为三种气体通过浓硫酸,只有水才会被吸收.25.2gH2O的摩尔质量不难求出,
n（H2O）=m/M=25.2/18=1.4mol ,所以n(CH4)=1/2n（H2O）=0.7mol
现在知道了CH4的摩尔量就可以通过CH4完全燃烧的方程知道完全燃烧需要的氧气量
CH4+ 2 O2==CO2+ 2 H2O
2.8摩尔CH4完全燃烧生成水的质量不变.因为氢元素是全部变成了水的.
2.8摩尔CH4生成的CO2的摩尔量为n(CO2)=n(CH4) （碳元素守恒）
所以CO2的质量为 m(CO2)= n(CO2)*M(CO2)=0.7*44=30.8g
充足氧气完全燃烧的生成物的总质量为m = m(CO2)+ m(H2O)=30.8+25.2=56g
和不充足氧气完全燃烧之间的质量差就是还需要通入氧气的质量
56-49.6=6.4g n(O2)=m(O2)/M(O2)=6.4/32=0.2mol
V(O2)=0.2*22.4=4.48
,则ch4完全燃烧还需要4.48L体积的O2