题目

一定量的CH4恰好与一定量的O2完全反应得CO2COH2O（g),产物总质量微49.6g,将其通过装有足量浓H2SO4
的洗气瓶后,洗气瓶增重25.2g.CH4若完全燃烧还需O2的体积（标准状况）为多少?
48L.
解析上说“用生成的0.7molCO2的质量减去已经生成的CO和CO2两者的总质量,就是CH4完全燃烧还需O2的质量”
可是这里减去以后应该是还会生成CO2的质量啊,为什么是还需O2的质量?

提问时间：2020-08-07

答案

由题意可知,产物中水的物质的量为1.4mol.在有机物的燃烧反应中,氢元素直接完全转化为水,碳元素由于燃烧的不充分可以CO、CO2的三种组合形式存在,这完全取决于体系的氧的含量.由水的物质的量可以反推知道C含量为0.7mol.CO、CO2混合物的质量为24.4g.设CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol .
根据碳守恒：x+y=0.7
根据质量守恒：28x+44y=24.4
联立解得：x= 0.4 y=0.3
2CO+O2=2CO2
可知道,需要O2为0.2mol,即为4.48L.
这是完整的解法.
如果是选择题我们可以简便的计算.水的含量为1.4mol,则氢的含量为2.8mol,碳含量为0.7mol,由于反应混合物经过浓硫酸后剩余24.4g,与0.7mol碳元素完全转化为CO2的质量相差为0.7X44-24.4=6.4g,这个质量差来源于CO中少了一个O造成的,将其转化为O2即可得到相应的体积,为4.48L.