Question

將甲烷、氧氣、過氧化鈉放入密閉容器中，在150℃條件下用電火花引發(fā)反應(yīng)后，3種物質(zhì)都恰好完全反應(yīng)，容器中的壓強為零。則原混合物中3種物質(zhì)的質(zhì)量之比為___________，反應(yīng)后容器中的物質(zhì)是___________。

Answer 1

8∶8∶117  Na₂CO₃、NaOH

解析:

本題考查CO₂、H₂O（g）與Na₂O₂的反應(yīng)。欲正確解答本題，應(yīng)注意理解“容器中的壓強為零”的含義，對方程式進行適當(dāng)加和，由加和后的方程式找出答案。此類題涉及多個相關(guān)的反應(yīng)，某一反應(yīng)的生成物是另一反應(yīng)的反應(yīng)物。一般可以先寫出分步反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后根據(jù)題意分析總反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物，用類似上面的“加和法”得出總反應(yīng)式。

容器中發(fā)生的各步反應(yīng)如下：

① CH₄+2O₂CO₂+2H₂O 

② 2Na₂O₂+2CO₂2Na₂CO₃+O₂

③ 2Na₂O₂+2H₂O4NaOH+O₂↑

容器中總反應(yīng)的反應(yīng)物是CH₄、Na₂O₂、O₂，生成的CO₂、H₂O、O₂可以循環(huán)反應(yīng)，可以看成是中間產(chǎn)物，由于反應(yīng)后在150 ℃條件下容器中的壓強為零，說明最后容器中的物質(zhì)不含氣體和水，最后的生成物只有Na₂CO₃、NaOH。將①②③分別乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)后加和，以消去生成物中的中間產(chǎn)物CO₂、H₂O和O₂。①×2+②+③×2得總反應(yīng)式：

    2CH₄+O₂+6Na₂O₂2Na₂CO₃+8NaOH

    因此，原混合物中CH₄、O₂、Na₂O₂三種物質(zhì)的質(zhì)量之比為：2×16∶16×2∶6×78=8∶8∶117。