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

（1）混合气体的物质的量=[8.96L/22.4L/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：
CH₄+4CuO=CO₂+2H₂O+4Cu 质量减轻△m
1mol16×4g
x 4.8g，
解得x=[4.8g×1mol/64g]=0.075mol，
将反应后气体通入2L 0.1mol/L的澄清Ca（OH）₂溶液，充分吸收，生成沉淀为CaCO₃，其摩尔质量为100g/mol，
故答案为：0.4mol；100g/mol；
（2）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，故答案为：1.68L；
（3）若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[10g/100g/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，
若二氧化碳部分转化为CaCO₃，生成10g沉淀是CaCO₃，物质的量为0.1mol，根据钙离子守恒可知转化生成的Ca（HCO₃）₂的物质的量为2L×0.1mol/L-0.1mol=0.1mol，故反应后的二氧化碳总的物质的量为0.1mol+0.1mol×2=0.3mol，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0.3mol-0.075mol=0.225mol，原混合物中CO₂的体积为0.225mol×22.4L/mol=5.04L，故原混合气体中氮气的体积为：8.96L-1.68L-5.04L=2.24L，
答：原混合气体中氮气的体积为2.24L或6.72L．

点评：
本题考点： 有关混合物反应的计算．

考点点评： 本题考查了混合物的有关计算，难度中等，（3）注意反应后的二氧化碳不一定完全转化碳酸钙沉淀，可能生成碳酸氢钙，据此讨论计算．

1年前

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