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5.将含O2 和CH4的混合气体充入有23.4gNa2O2的密闭容器中,电火花点燃,反应结束后,容器内于150℃时压强约为0.将残留物溶于水,无气体逸出.下列叙述正确的是(  )
A.原混合气体中 O2 和CH4 体积比为2:1
B.原混合气体中 O2 和CH4 体积比为1:1
C.残留固体中只有Na2CO3
D.残留固体中只有Na2CO3 和NaOH

分析 反应结束后,容器内于150℃时压强约为0,说明容器中无气体,且将残留物溶于水中无气体放出,说明过氧化钠也完全反应,故容器内剩余固体为Na2CO3和NaOH,根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,再根据反应的总化学方程式判断原混合物中甲烷、氧气的物质的量之比.

解答 解:反应后压强为0,说明容器中无气体,且将残留物溶于水中无气体放出,说明过氧化钠也完全反应,故容器内剩余固体为Na2CO3和NaOH,故D正确;
根据甲烷的组成利用C、H原子守恒可知可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1:4,则反应的总化学方程式可写为:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH,所以原混合气体中O2、CH4的物质的量之比为1:2,故A、B错误;
故选D.

点评 本题考查混合物的计算,题目难度中等,关键是判断剩余固体为Na2CO3和NaOH,利用甲烷的组成确定二者物质的量之比,再利用总方程式解答可以省去中间反应复杂计算的过程.

练习册系列答案
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16.近年来,硫化铜矿的湿法冶炼已经取得很大的进展.现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的湿法冶炼法,其工艺流程如1图所示:

温度、固液比、反应时间、氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图2-图5所示)

(1)根据实验以及工业生产的实际要求,从图2-图5中得出的最佳工艺条件为(从下表中选出序号)A.
反应温度/℃固液比c(Cl-)/mol•L-1反应时间/h
A951:5.50.86
B1001:5.50.77
C1101:60.98
(2)上述流程从溶液中得到纯净的FeSO4•7H2O晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用冰水洗涤、用乙醇淋洗、干燥.用乙醇淋洗的目的是:由于乙醇易挥发,晶体容易干燥.
(3)副产品FeSO4•7H2O样品的纯度可用滴定法进行测定,实验步骤如下:
步骤1:称取5.800g绿矾产品,经溶解、定容等步骤准确配制250mL溶液.
步骤2:从上述容量瓶中量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,
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步骤4:重复步骤2、步骤3一至两次.
①步骤1中用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和250mL容量瓶,步骤2量取溶液所用仪器是酸式滴定管.
②写出步骤3反应的离子方程式5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O:
③数据处理:
滴定次数待测溶液的体积/mL标准溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.00mL0.0240.01
225.00mL0.7040.71
325.00mL0.2039.20
计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为95.86%.
④不考虑操作误差,用上述方法测定的样品中FeSO4•7H2O的质量分数偏低(填偏低、偏高或无影响).
10.某学习小组依据SO2具有还原性,推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2.查阅资料:SO2Cl2在常温下为无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾.
Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合价是+6价.
Ⅱ.实验室制备氯气的离子方程式是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
Ⅲ.在收集氯气前,应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶.
Ⅳ.用如图所示装置收集满Cl2,再通入SO2,集气瓶中立即产生无色液体,充分反应后,集气瓶中仍有黄绿色气体,将液体和剩余气体分离,进行如下研究.
(1)研究反应的产物.向所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液.经检验该溶液中的阴离子(除OH-外)只有SO42-、Cl-,证明无色液体是SO2Cl2
①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
②检验该溶液中Cl-的方法是取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO32溶液,过滤,向滤液中滴加
HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
(2)继续研究反应进行的程度.用NaOH溶液吸收分离出的气体,用稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀.
①该白色沉淀的成分是BaSO4
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17.Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定.
Ⅰ.制备Na2S2O3•5H2O   
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回答问题:
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(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O.
Ⅱ.测定产品纯度
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(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL.产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)$\frac{3.620×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%.
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