Question

將甲烷和氧氣的混合氣體充入含有23.4g Na₂O₂的密閉容器中，保持容器中溫度為150℃，用電火花引燃充分反應(yīng)后，壓強(qiáng)為0Pa，若將殘留物溶于水，無(wú)氣體逸出．據(jù)此判斷下列敘述正確的是（　�。�

• A、原混合氣體中甲烷和氧氣體積比為1：2
• B、原混合氣體中甲烷和氧氣體積比為2：1
• C、殘留固體中只有NaOH
• D、殘留固體中只有Na₂CO₃

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,甲烷的化學(xué)性質(zhì)

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：將含有O₂和CH₄的混合氣體置于盛有23.4g Na₂O₂的密閉容器中，電火花點(diǎn)燃反應(yīng)為，CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O、2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂、2H₂O+2Na₂O₂=4NaOH+O₂；
根據(jù)題意可知反應(yīng)結(jié)束后，容器內(nèi)的壓強(qiáng)為零（150℃），說(shuō)明容器中無(wú)氣體，且將殘留物溶于水中無(wú)氣體放出，說(shuō)明過(guò)氧化鈉也完全反應(yīng)，故容器內(nèi)剩余固體為Na₂CO₃和NaOH，根據(jù)甲烷的組成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na₂CO₃和NaOH物質(zhì)的量之比為1：4，再根據(jù)反應(yīng)的總化學(xué)方程式判斷原混合物中甲烷、氧氣的物質(zhì)的量之比．

解答： 解：反應(yīng)后壓強(qiáng)為0pa，說(shuō)明反應(yīng)后容器中無(wú)剩余氣體，且將殘留物溶于水中無(wú)氣體放出，說(shuō)明過(guò)氧化鈉也完全反應(yīng)，故容器內(nèi)剩余固體為Na₂CO₃和NaOH，故CD錯(cuò)誤；
根據(jù)甲烷的分子組成，利用C、H原子守恒可知生成的Na₂CO₃、NaOH物質(zhì)的量之比為1：4，則反應(yīng)的總化學(xué)方程式可寫(xiě)為：2CH₄+O₂+6Na₂O₂=2Na₂CO₃+8NaOH，
根據(jù)方程式2CH₄+O₂+6Na₂O₂=2Na₂CO₃+8NaOH可知：原混合氣體中O₂、CH₄的物質(zhì)的量之比為1：2，故A正確、B錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，難度中等，關(guān)鍵是判斷剩余固體為Na₂CO₃和NaOH，利用質(zhì)量守恒、甲烷的分子組成確定Na₂CO₃和NaOH物質(zhì)的量之比，再利用總方程式解答可以省去中間反應(yīng)復(fù)雜計(jì)算的過(guò)程．