容器中可能发生的化学反应:
①C+O2=点燃=CO2
②C+ CO2=高温=2CO
③2C+O2=点燃=2CO
④2CO+O2=点燃=2CO2
如果氧气充足,则发生①
a.如果氧气正好反应掉时,剩余物质只有CO2
b.如果氧气过剩,则剩余物质有CO2和O2
在反应①中,每12份质量的C正好与32份质量的O2反应,则每6gC正好与16gO2反应,碳和氧气的质量比为3:8。题中只有12g氧气,显然氧气不足,不符合这种情况。
如果氧气不足,发生反应③
a.碳刚好全部反应掉,则剩余物质只有CO
b.碳过量,则剩余物质有CO和C(剩余气体只有CO)
在反应③中,每24份质量的C正好与32份质量的O2反应,则每6gC正好与8gO2反应。碳和氧气的质量比为3:4。题中有12g氧气,显然氧气充足,不符合这种情况。
因此存在第三种情况,①③反应同时存在,氧气和C全部消耗掉,同时生成CO2和CO至此我们可以得到一个结论:
设碳和氧气的质量比为x,
a.当x=3/8时,氧气刚好反应,剩余物质只有CO2;b.当x>3/4时,碳过量,剩余物质有CO和C;
c.当x=3/4时,碳刚好反应,剩余物质只有CO;