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碳燃烧后的产物可能是混合物吗

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解决时间 2021-11-25 21:42
碳燃烧后的产物可能是混合物吗
最佳答案
碳燃烧后的产物可能是混合物,生成一氧化碳和二氧化碳的混合物。
当氧气含量足够时,发生化学反应:C+O2=CO2;
当氧气含量不足时,发生化学反应:2C+O2=2CO
当氧气的物质的量:碳的物质的量介于(1/2,1)之间,产物为二氧化碳和一氧化碳的混合物。

这几种类型的区别取决于反应物之间的比例关系,往往比例关系不同,造成的反应产物也会不同。还有很多类似的反应。
例如碳酸氢铵和氢氧化钡反应,这个比上面的稍微复杂,因为NH4+还能与OH-反应。
NH4HCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NH3↑+2H2O……(1)
或者2NH4HCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+(NH4)2CO3+2H2O……(2)

这个反应中主要是OH-既能和NH4+反应,也能与HCO3-反应,这里涉及到反应物物质的量比例关系。由于比例不同,导致了生成物的不同。
比较反应(1)和(2),可以看出当Ba(OH)2不足时,Ba(OH)2中的OH-只能与HCO3-反应,而不能与NH4+反应,为什么会这样?

这里涉及到不同物质与同一种物质都能发生化学反应,存在一个先后反应的问题。
在这个反应中,因为当OH-先与HCO3-反应时,
OH-+HCO3-=H2O+CO32-……(1)
CO32-+Ba2+=BaCO3↓……(2)
随着碳酸钡的沉淀析出,使得反应(1)更容易进行。
反观OH-与NH4+反应时,OH-+NH4+⇌NH3.H2O……(3)
这是一个可逆反应,但是没有外在条件的作用,使得反应(3)没有反应(1)(2)更彻底。
随着氢氧化钡的含量逐渐增加时,当产生的CO32-恰好能够将Ba2+沉淀之后,随后的OH-才能与NH4+反应。
设n(NH4HCO3)=m,n【Ba(OH)2】=n

当n:m<1:2,此时氢氧化钡不足,
向碳酸氢铵中加入氢氧化钡,溶液中的离子为NH4+,HCO3-,CO32-;
当n:m=1:2,此时氢氧化钡不足,向碳酸氢铵中加入氢氧化钡,溶液中的离子为NH4+,HCO3-;
当1:2当n:m=1:1,反应(2)恰好反应完全,溶液中不存在离子(除去了H+,OH-);
当n:m>1:1,此时碳酸氢铵反应完全,氢氧化钡过量,此时溶液中的离子为:Ba2+,OH-

在化学中也存在类似于上述反应原理的化学反应,随着反应物的量的不同,反应产物也不同。例如:氢氧化钠(NaOH)与三氯化铝(AlCl3),氯气(Cl2)与溴化亚铁(FeBr2)等等,只要能够找准恰好反应时对应的比例关系,就比较容易理解了。
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