【題目】生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用。某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮?dú)獾幕旌蠚怏w8.96L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。該氣體通過(guò)盛有紅色CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu。當(dāng)甲烷完全反應(yīng)后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕了4.8g。將反應(yīng)后氣體通入2L0.lmol/L的澄清Ca(OH)2溶液,充分吸收,生成沉淀10g。求

(1)原混合氣體中甲烷的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程

(2)反應(yīng)后的氣體中CO2的物質(zhì)的量可能為_(kāi)__________

(3)原混合氣體中氮?dú)獾捏w積為_(kāi)_________。

【答案】(1)1.68L;(2)0.1mol;0.3mol(3)2.24L或6.72L。

【解析】

試題分析:玻璃管內(nèi)減少的質(zhì)量是CuO中氧元素的質(zhì)量,所以n(CuO) = 4.8g ÷ 16 g/mol = 0.3mol,則根據(jù)方程式可知n(CH4 = 1/4n(CuO) = 1/4 × 0.3mol = 0.075mol,其體積是V(CH4)=0.075mol×22.4L/mol=1.68L;發(fā)生該反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量與甲烷的物質(zhì)的量相等,也是0.075mol,將反應(yīng)后氣體通入2L0.lmol/L的澄清Ca(OH)2溶液,充分吸收,生成沉淀10g。n[Ca(OH)2]= 2L×0.lmol/L=0.2mol,反應(yīng)產(chǎn)生的CaCO3的物質(zhì)的量是n(CaCO3)=10g÷100g/mol=0.1mol<0.2mol,可能是石灰水過(guò)量,二氧化碳不足量,則n(CO2)= n(CaCO3)=0.1mol;也可能是CO2過(guò)量,將Ca(OH)2完全發(fā)生反應(yīng):Ca(OH)2+ CO2=CaCO3↓+H2O,消耗CO20.2mol,產(chǎn)生CaCO30.2mol,然后又發(fā)生反應(yīng):CaCO3+ CO2+H2O =Ca(HCO32,由于最后CaCO3的物質(zhì)的量是0.1mol,所以發(fā)生上述反應(yīng)消耗CO2的物質(zhì)的量是0.1mol,則反應(yīng)后CO2氣體的物質(zhì)的量也可能是0.2mol+0.1mol=0.3mol;(3)若二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,碳酸鈣的物質(zhì)的量為:10g÷100g/mol=0.1mol,故反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量為0.1mol,甲烷反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.075mol,故原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol-0.075mol = 0.025mol,原混合物中CO2的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故原混合氣體中氮?dú)獾捏w積為:8.96L-1.68L-0.56L=6.72L;若二氧化碳部分轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)鈣離子守恒可知轉(zhuǎn)化生成的Ca(HCO32的物質(zhì)的量為:2L×0.1mol/L-0.1mol=0.1mol,故反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量為0.1mol+0.1mol×2=0.3mol,甲烷反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.075 mol,故原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量0.3mol-0.075mol=0.225mol,原混合物中CO2的體積為0.225mol×22.4L/mol=5.04L,故原混合氣體中氮?dú)獾捏w積為:8.96L-1.68L-5.04L=2.24L。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖中A~H均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的物質(zhì),A、B、H是氣體,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)中生成的水已略去。

請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1E是 (填化學(xué)式,G是 (填名稱;

(2C物質(zhì)在日常生活中可作

(3寫(xiě)出反應(yīng)①的化學(xué)方程式 ;

C與濃鹽酸反應(yīng),可以生成A氣體,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

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【題目】聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料,回答下列問(wèn)題:

1)聯(lián)氨分子的電子式為_____________。

2①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1

②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2

③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3

④2N2H4(l) + N2O4(l)= 3N2(g)+ 4H2O(g) ΔH4=1048.9kJ/mol

上述反應(yīng)熱效應(yīng)之間的關(guān)系式為ΔH4=__________,聯(lián)氨和N2O4可作為火箭推進(jìn)劑的主要原因?yàn)?/span>______________。

3)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似,聯(lián)氨第一步電離方程式為:_________________。

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【題目】分枝酸可用于生化研究.其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖.下列關(guān)于分枝酸的敘述正確的是(

A1mol分枝酸最多可與3molNaOH發(fā)生中和反應(yīng)

B.可與乙醇、乙酸反應(yīng),且反應(yīng)類型相同

C.分子中含有2 種官能團(tuán)

D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色.且原理相同

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【題目】已知反應(yīng):2NO2gN2O4g),把NO2、N2O4的混合氣體盛裝在兩個(gè)連通的燒瓶里,然后用止水夾夾住橡皮管,把燒瓶A放入熱水里,把燒瓶B放入冰水里,如圖所示.與常溫時(shí)燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),A燒瓶?jī)?nèi)氣體顏色變深,B燒瓶?jī)?nèi)氣體顏色變淺.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 上述過(guò)程中,A燒瓶?jī)?nèi)正、逆反應(yīng)速率均加快

B. 上述過(guò)程中,B燒瓶?jī)?nèi)cNO2)減小,cN2O4)增大

C. 上述過(guò)程中,A、B燒瓶?jī)?nèi)氣體密度均保持不變

D. 反應(yīng)2NO2gN2O4g)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)現(xiàn)下列變化時(shí),需克服相同類型作用力的是( )

A.金剛石和干冰的熔化 B.純堿和燒堿的熔化

C.氯化銨和水的分解 D.食鹽和冰醋酸熔化

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【題目】實(shí)驗(yàn)室里需用純凈的KCl固體,但目前只有含K2SO4NH42CO3雜質(zhì)的KCl。某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖所示方案進(jìn)行提純。

已知1NH42CO32NH3↑+CO2↑+H2O

2K2SO4、KCl熱穩(wěn)定性好,KCl溶解度隨溫度變化不大;

根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:

1步驟加熱的目的是:______________;此操作可選擇在______________填儀器名稱中進(jìn)行;

2步驟不用硝酸鋇溶液,其理由是_________________;

3進(jìn)行步驟時(shí),簡(jiǎn)述判斷SO42-是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論:____________;

4步驟所加試劑M為:_______________,其目的是_________________;

5操作S的名稱是__________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于糖類、脂肪和蛋白質(zhì)的敘述正確的是

A. 蛋白質(zhì)溶液遇CuSO4后產(chǎn)生的沉淀能重新溶解 B. 淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖

C. 葡萄糖能發(fā)生氧化反應(yīng)和水解反應(yīng) D. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色

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【題目】已知阿伏伽德羅常數(shù)可表示為NA,則下列說(shuō)法正確的是

A. 任何氣體單質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為22.4L,則一定含有2NA個(gè)原子

B. 常溫常壓下,22g氧氣和26g臭氧所含氧原子總數(shù)為3NA

C. 常溫常壓下,22.4LH2O中含有的氫原子數(shù)為2NA

D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.3molCO2中含有氧原子數(shù)0.3NA

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