某无色气体可能含有CO、H2、CH4中的一种或几种,依次进行以下实验

某无色气体可能含有COH2CH4中的一种或几种,依次进行以下实验(假设每步反应或吸收均完全):将气体充分燃烧;将生成的气体通过浓硫酸,装置质量增加3.6g将气体通过碱石灰固体,装置质量增加2.2g.下列推断正确的是(  )

   A 原混合气体中可能只含有CH4,也可能三种都含有

   B 原混合气体中可能只含有H2CO,不含有CH4

   C 原混合气体中可能只含有COCH4,不含有H2

   D 原混合气体中一定含有H2,可能含有CH4

答案

考点:  常见气体的检验与除杂方法;氧气的化学性质;元素在化学变化过程中的特点;化合物中某元素的质量计算;质量守恒定律及其应用.菁优网版权所有

专题:  压轴实验题;化学式的计算;物质质量守恒.

分析:  生成的气体通过具有干燥作用的浓硫酸,浓硫酸所增加的质量即气体燃烧生成水的质量;气体再通过碱石灰固体,碱石灰可以吸收水分和二氧化碳,由于水分被浓硫酸吸收,所以碱石灰增加的质量是吸收了生成气体中二氧化碳的结果.

根据燃烧的规律:可燃物充分燃烧,C元素转变为二氧化碳,H元素转变成水.生成物水中的H元素即原无色气体中的H元素,生成物二氧化碳中的C元素即为无色气体中的C元素.

解答:  解:浓硫酸增重3.6g,即气体燃烧后生成水3.6g,则其中H元素质量为3.6g××100%=0.4g,即无色气体中H元素质量0.4g

碱石灰增重2.2g,即气体燃烧后生成二氧化碳2.2g,其中C元素质量为2.2g××100%=0.6g,即无色气体中C元素质量0.6g

无色气体中CH元素质量比为0.6g0.4g=32,根据质量比等于原子个数乘以相对原子质量之比,设碳原子与氢原子个数分别为ab,则12ab=32,则ab=18,即CH元素的原子个数比为18

A、混合气体若只含甲烷,气体中CH元素的原子个数比为14,与实验所得结果不一致,故不选;

B、混合气体中COH2分子个数比为14时且混合气体中不含CH4,混合气体中CH原子个数比则为18,与实验测定结果一致,符合题意,故选;

C、混合气体中只含COCH4不含H2,此种情况下,无论气体以何种比例混合,都不能满足CH原子个数为18的实验结果,因此不符合题意,故不选;

D、要满足CH原子个数比为18,混合气体可能的组成只有以下三种:COH2分子个数比为14时且不含CH4CH4H2分子个数比为12时且不含COH2COCH4三种气体都有分子个数比为211,这三种组合中都含有氢气,所以混合气体中一定含H2可能含CH4说法成立,故选.

故选BD

点评:  通过计算确定物质组成,可能通过计算元素质量比、元素质量分数或原子个数比来完成.

 

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