将0.08mol甲烷和乙炔的混合气体,在足量O2里充分燃烧得到的气体,全部通入100ml1.6mol/L的NaOH溶液里然后将所得溶液在低温下小心蒸干,得到固体y克(1)y的取值范围是(2)若甲烷的物质的量为x,建立函数关系f(x)=y

问题描述:

将0.08mol甲烷和乙炔的混合气体,在足量O2里充分燃烧得到的气体,全部通入100ml1.6mol/L的NaOH溶液里
然后将所得溶液在低温下小心蒸干,得到固体y克
(1)y的取值范围是
(2)若甲烷的物质的量为x,建立函数关系f(x)=y

(1)由于0.08moleCH4和C2H2的混合气体生成的CO2的量为0.08~0.16mole. 100ml 1.6 mol/L d NaOH 溶液所含NaOH的物质的量为0.16mole. 所以生成的CO2能被全部吸收,由于是低温蒸干,NaHCO3不分解,0.08*106(2)甲烷物质的量为x, 则乙炔的物质的量为(0.08-x), 生成的CO2的物质的量为0.16-x, 假设生成的NaHCO3的物质的量为a, Na2CO3的物质的量为b, 根据Na和C原子守恒原理,则a+b=0.16-x, a+2b=0.16, 解得a=0.16-2x, b=x. 所以y=(0.16-2x)*84+x*106=13.44-62x

混合气燃烧生成CO2,通入NaOH溶液中,按序可能发生的化学反应为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
用极限法思考:
(1)若0.08mol全为甲烷,则完全燃烧生成0.08mlCO2,0.08mlCO2通入100mL1.6mol/L的NaOH溶液中,恰好生成0.08mlNa2CO3,质量为8.48g。
若0.08mol全为乙炔,则完全燃烧生成0.16mlCO2,0.16molCO2通入100mL1.6mol/L的NaOH溶液中,第一步生成0.08mlNa2CO3,消耗0.08mlCO2,余下的0.08mlCO2再与生成的0.08mlNa2CO3恰好反应,生成0.16molNaHCO3,质量为13.44g。
现0.08mol为甲烷和乙炔的混合气体,所以y应该介于8.48g与13.44之间,即8.48(2)甲烷物质的量为x,则乙炔为(0.08-x),混合气完全燃烧生成的CO2为x+2(0.08-x)=0.16-x,(0.16-x)molCO2通入NaOH溶液,第一步生成0.08molNa2CO3,消耗CO20.08mol,第二步余下的(0.08-x)molCO2与Na2CO3反应,消耗(0.08-x)mol的Na2CO3,生成2(0.08-x)molNaHCO3,还余Na2CO3[0.08-(0.08-x)]mol=xmol,所以y=84×2(0.08-x)+106x=13.44-62x

混合气燃烧生成CO2,通入NaOH溶液中,按序可能发生的化学反应为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
用极限法思考:
(1)若0.08mol全为甲烷,则完全燃烧生成0.08mlCO2,0.08mlCO2通入100mL1.6mol/L的NaOH溶液中,恰好生成0.08mlNa2CO3,质量为8.48g.
若0.08mol全为乙炔,则完全燃烧生成0.16mlCO2,0.16molCO2通入100mL1.6mol/L的NaOH溶液中,第一步生成0.08mlNa2CO3,消耗0.08mlCO2,余下的0.08mlCO2再与生成的0.08mlNa2CO3恰好反应,生成0.16molNaHCO3,质量为13.44g.
现0.08mol为甲烷和乙炔的混合气体,所以y应该介于8.48g与13.44之间,即8.48