甲醇（CH3OH）是一种有毒、类似于酒精气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应：8CH3OH + nO2__m CO2+ 2CO + 16H2O. 若反应生成3.6g水，请计算：（1）

甲醇（CH3OH）是一种有毒、类似于酒精气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应：8CH3OH + nO2__m CO2+ 2CO + 16H2O. 若反应生成3.6g水，请计算：（1）3.6g水的物质的量是多少摩尔？m 和n的值是多少？（2）参加反应的甲醇的物质的量是多少摩尔？生成CO的物质的量是多少摩尔？

要解决甲醇不完全燃烧的计算题，需结合物质的量计算与化学方程式配平。首先通过质量守恒定律确定未知系数，再利用反应中各物质的计量关系计算物质的量。

（1）3.6g水的物质的量及m、n的值

3.6g水的物质的量：水的摩尔质量为$M(\text{H}_2\text{O})=18\ \text{g/mol}$，根据物质的量公式$n=\frac{m}{M}$，可得：

$n(\text{H}_2\text{O})=\frac{3.6\ \text{g}}{18\ \text{g/mol}}=0.2\ \text{mol}$

求m值（碳守恒）：反应式左边甲醇（$\text{CH}_3\text{OH}$）含碳，系数为8，每个分子含1个C原子，故左边总C原子数为$8\times1=8$。右边CO₂（系数m）和CO（系数2）含碳，总C原子数为$m+2$。由碳守恒：

$8 = m + 2 \implies m=6$

求n值（氧守恒）：左边氧原子来自甲醇和O₂。甲醇中O原子数为\(8\times1=8\)（每个\(\text{CH}_3\text{OH}\)含1个O），O₂中O原子数为\(2n\)（每个\(\text{O}_2\)含2个O），总O原子数为\(8+2n\)。右边氧原子来自CO₂（6×2=12）、CO（2×1=2）和H₂O（16×1=16），总O原子数为\(12+2+16=30\)。由氧守恒：

\(8 + 2n=30 \implies 2n=22 \implies n=11\)

（2）参加反应的甲醇及生成CO的物质的量

配平后的反应式为：

\(8\text{CH}_3\text{OH} + 11\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 2\text{CO} + 16\text{H}_2\text{O}\)

参加反应的甲醇的物质的量：甲醇与水的计量比为\(8:16=1:2\)。已知生成\(n(\text{H}_2\text{O})=0.2\ \text{mol}\)，则：

\(n(\text{CH}_3\text{OH})=n(\text{H}_2\text{O})\times\frac{8}{16}=0.2\ \text{mol}\times\frac{1}{2}=0.1\ \text{mol}\)

生成CO的物质的量：CO与水的计量比为\(2:16=1:8\)，则：

\(n(\text{CO})=n(\text{H}_2\text{O})\times\frac{2}{16}=0.2\ \text{mol}\times\frac{1}{8}=0.025\ \text{mol}\)

答案

（1）3.6g水的物质的量为0.2 mol，\(m=6\)，\(n=11\)；
（2）参加反应的甲醇的物质的量为0.1 mol，生成CO的物质的量为0.025 mol。

化学计算的核心是“守恒思想”与“计量关系”，你是否能通过其他元素（如氢）验证方程式配平的正确性？