甲烷和氧气的混合气0.008mol点燃的计算

标准状况下，甲烷和氧气的混合气0.008 mol，点燃完全燃烧后将生成的气体通入100 mL 0.02 mol·L^-1的石灰水中得到纯净的沉淀0.1g，则原混合气体中甲烷和氧气的体积比可能是（ ）
A.1:7 B.3:5 C.1:2 D.1:3

解题思路： 甲烷完全燃烧得到二氧化碳和水。二氧化碳和石灰水反应得到碳酸钙沉淀。
解题过程：
标准状况下，甲烷和氧气的混合气0.008 mol，点燃完全燃烧后将生成的气体通入100 mL 0.02 mol·L^-1的石灰水中得到纯净的沉淀0.1g，则原混合气体中甲烷和氧气的体积比可能是（ ）
A.1:7 B.3:5 C.1:2 D.1:3
解析：
甲烷在氧气中完全燃烧,得到二氧化碳和水甲烷中的碳元素全部转移到二氧化碳中.
假设甲烷为xmol;氧气为ymol
x+y==0.008
甲烷在氧气中燃烧的反应为
CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O
得到的二氧化碳与石灰水的主要成份氢氧化钙发生复分解反应,得到碳酸钙白色沉淀.
根据题意,氢氧化钙的物质的量为100/1000L*0.02mol/L==0.002mol
二氧化碳与氢氧化钙反应的方程式为Ca(OH)₂+CO₂===CaCO₃↓+H₂O
得到碳酸钙的质量为0.10g.其物质的量为0.10g/100g/mol==0.001mol
根据钙守恒发现,得到沉淀中钙元素的量小于原氢氧化钙中钙元素的量.
则可能存在两种情况
1
通入的二氧化碳很少.只将部分氢氧化钙沉淀.则根据沉淀量可知,需要二氧化碳为0.001mol.氢氧化钙反应0.001mol
Ca(OH)₂+CO₂===CaCO₃↓+H₂O
1 1 1
0.001 0.001 0.001
根据碳守恒(甲烷对应二氧化碳)x==0.001
可求y==0.007
此时,甲烷在氧气中完全燃烧,氧气消耗0.002mol,尚有0.005mol剩余.
则甲烷与氧气体积比为1:7
2
通入的二氧化碳很多,将氢氧化钙先全部沉淀,则需要二氧化碳为0.002mol;然后再溶解0.001mol达到要求
Ca(OH)₂+CO₂===CaCO₃↓+H₂O
1 1 1
0.002 0.002 0.002
CO₂+CaCO₃+H₂O==Ca(HCO₃)₂
1 1
0.001 0.001
则供需二氧化碳为0.003mol
根据碳守恒,既x==0.003
y==0.005
而分析可知,0.003mol甲烷至少需要0.006mol氧气才可以完全燃烧.此时氧气不足.无法达到要求,
故该结果不符合题意.
答案A
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最终答案：略