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一、题文
生态农业涉及农家肥料的综合利用。某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体8.96L(标准状况)。该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH4+4CuO△==CO2↑+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后气体通入足量的澄清石灰水，充分吸收，生成沉淀10g。(1)在CH4+4CuO△==CO2↑+2H2O+4Cu中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。(2)原混合气体的物质的量是；生成沉淀的摩尔质量是 。(3)原混合气体中甲烷在标准状况的体积是，N2的物质的量 。
二、解答
答案：(1)4:1；(2)0.4mol；100g/mol； (3)1.68L；0.3mol。 解：(1)反应CH4中C元素的化合价升高，为还原剂，CuO中Cu元素的化合价降低为氧化剂，则CH4+4CuO△==CO2↑+2H2O↑+4Cu中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1； (2)混合气体的物质的量=8.96L22.4L/mol=0.4mol， 设甲烷的物质的量为x，当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻4.8g，则： 解得x=4.8g×1mol64g=0.075mol， 将反应后气体通入澄清Ca(OH)2溶液，充分吸收，生成沉淀为CaCO3，其摩尔质量为100g/mol； (3)原混合气体中甲烷的物质的量为0.075mol，体积为0.075mol×22.4L/mol=1.68L； 二氧化碳全部转化为CaCO3，生成10g沉淀是CaCO3，碳酸钙的物质的量为10g100g/mol=0.1mol，故反应后的二氧化碳总的物质的量为0.1mol，甲烷反应生成的二氧化碳的物质的量为0.075mol，故原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.1mol-0.075mol=0.025mol，原混合物中CO2的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故原混合气体中氮气的体积为：8.96L-1.68L-0.56L=6.72L，其物质的量为0.3mol。本文到此结束，希望对大家有所帮助。
