题目内容

20.取一定量的CH4与一定量的O2混合点燃,生成CO、CO2和H2O(g)的混合物49.6g,将燃烧产物通过无水CaCl2,CaCl2的质量增加25.2g,则混合气体中CO的质量为11.2g.

分析 无水氯化钙能够吸收水蒸气,气体质量减少25.2g为水蒸气质量,根据生成水的质量可以计算一氧化碳的质量,根据H原子守恒可计算CH4的物质的量,根据C原子守恒可计算CO、CO2的总的物质的量,设CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者物质的量及质量列方程计算x、y的值,根据m=nM计算CO的质量.

解答 解:无水CaCl2时CaCl2增重25.2克,则水的质量为25.2g,所以n(H2O)=$\frac{25.2g}{18g/mol}$=1.4mol,
根据H原子守恒可计算CH4的物质的量为n(CH4)=$\frac{1}{2}$n(H2O)=$\frac{1}{2}$×1.4mol=0.7mol,
根据C原子守恒,可知CO和CO2的总的物质的量为0.7mol,
由于水的质量为25.2g,所以一氧化碳和二氧化碳的质量为:49.6g-25.2g=24.4g,
设CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=0.7、28x+44y=22.4,
解得:x=0.4、y=0.3,
所以混合气中CO的质量为:0.4mol×28g/mol=11.2g,
故答案为:11.2g.

点评 本题考查混合物的计算,题目难度中等,注意从原子守恒的角度解答,关键根据水的质量判断甲烷的物质的量,试题侧重考查学生的分析、理解能力.

练习册系列答案
相关题目
1.二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒.以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取.工艺流程如图:

(1)粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质.除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是BaCl2(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去.经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是BaCl2、BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的CO32-离子时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s).(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(2)上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2.电解时生成的气体B是H2;反应Ⅲ的化学方程式为2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+2NaCl+2H2O.
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100mL试样.
步骤2:量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟.(已知:ClO2+I-+H+-I2+Cl-+H2O 未配平)
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL.(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①准确量取10.00mL ClO2溶液的玻璃仪器是酸式滴定管.
②滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是减少实验误差.
③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为$\frac{2c{V}_{2}}{{V}_{1}}$mol•L-1(用含字母的代数式表示).
19.实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的反应如下
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
物质的相关数据如下表:
化合物相对分子质量密度/g•cm-3沸点/℃溶解度/100g水
正丁醇740.80118.09
冰醋酸601.045118.1互溶
乙酸正丁酯1160.882126.10.7
(1)制备乙酸正丁酯
①在干燥的50ml圆底烧瓶中,加入3.7g的正丁醇和3.3g冰醋酸,再加入2~3滴浓硫酸,摇匀,投入1~2粒沸石 按图安装带分水器的回流反应装置,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口.打开冷凝水,圆底烧瓶在石棉网上用小火加热.在反应过程中,通过分水器下部的旋塞不断分出生成的水,注意保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中.反应达到终点后,停止加热,记录分出的水的体积.
(二)产品的精制 
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中,用适量的水洗涤.有机层继续用一定体积10%Na2CO3洗涤至中性,再用适量的水洗涤,最后将有机层转移至锥形瓶中,再加入少量无水硫酸镁固体.静置片刻,过滤除去硫酸镁固体.
③将②处理后的乙酸正丁酯滤入50 mL 烧瓶中,进行蒸馏纯化,收集126.1℃的馏分,得乙酸正丁酯3.5g.
回答有关问题:
(1)装置B的名称是球形冷凝管
(2)步骤①中判断反应终点的依据是分水器中的水层不再增加时,视为反应的终点
(3)产品的精制过程步骤②中,第一次水洗的目的是洗去大部分的硫酸和醋酸等用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层,该操作的目的是除去产品中含有的残留酸等杂质第二次洗的目的是洗去乙酸正丁酯中的盐分实验中加入少量无水硫酸镁的目的是干燥
(4)下列关于蒸馏操作的说法,正确的是B
A、温度计的水银柱应插入到液面以下
B、蒸馏过程中,加入沸石(碎瓷片)的目的是防止暴沸
C、冷凝管进出水的方向是上进下出
D、为提高蒸馏的速度,可以不用石棉网而直接用酒精灯进行加热.
(5)步骤③的常压蒸馏,需收126.1℃的馏分,沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏,一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管,可能原因是防止因温差过大,冷凝管炸裂
(6)该实验过程中,列式计算生成乙酸正丁酯的产率(保留2位有效数字)60%.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网