摘要:14.有人设计了如下图所示的甲醇合成工艺: 其中.①为甲烷气源.压强250.0 kPa.温度25 ℃.流速55.0 m3·s-1.②为水蒸气源.压强200.0 kPa.温度150 ℃.流速150.0 m3·s-1.合成气和剩余反应物的混合物经管路③进入25 ℃的冷凝器.冷凝物由管路⑤流出.在B中合成的甲醇和剩余反应物的混合物经⑥进入25 ℃的冷凝器.甲醇冷凝后经管路⑦流出.其密度为0.791 g·mL-1.(已知:理想气体状态方程pV=nRT.其中p为压强.单位Pa.V为体积.单位m3.R为常数8.314.T为温度.单位K.) (1)分别写出在步骤A和步骤B中所发生的化学反应的方程式. (2)假定:所有气体皆为理想气体.在步骤A和B中完全转化.气液在冷凝器中完全分离.计算经步骤A和步骤B后.在一秒钟内剩余物的物质的量. 解析:(1)由合成所得的两种气体都具有还原性.且它们是由甲烷与水反应所得.可知这两种气体分别为CO(g).H2由于压强是常压.不能直接利用体积进行计算.得将体积换算成对应的物质的量.但又是在非标况下的气体.因此应利用题目所给的理想气体状态方程进行计算. 答案:(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 CO(g)+2H2(g) CH3OH (2)由pV=nRT变形得:n=pV/(RT) 故1秒钟内n(CH4)=(250.0×103×55.0)/=5.55×103(mol) n[H2O(g)]=(200.0×103×150.0)/=8.53×103(mol) 经步骤A后在③中过量的n[H2O(g)]=(8.53×103-5.55×103) mol=2.98×103 mol.在步骤A中生成的CO和H2的物质的量之比为1∶3.而在步骤B中消耗的CO和H2的物质的量之比为1∶2.故经步骤B后剩余的H2为5.55×103 mol.

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实验室欲制取少量NaHCO3与NH4Cl。实验步骤如下:

  

请回答:

(1)步骤I、III中需用到氨气,下列装置可用于实验室制氨气的是_________。(填序号)

(2)写出步骤I中发生的化学反应方程式

_______________________________________________________。

若用右图装置进行该沉淀反应。实验时,须先从_____(填“a”、“b”或“c”)管通入_____气体。

(3)步骤III向滤液中通入氨气,加入细小食盐颗粒,可使NH4Cl晶体单独结晶析出。

①此处通入氨气的作用是_________。

a.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出

b.使NaHCO3更多地析出

c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

②已知四种相关物质不同温度下的溶解度曲线如图所示。结晶时宜采用___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。

③有人设计了如下图所示的装置来验证所得的晶体中含有NH4+

具体操作:取少量晶体于硬质试管,对晶体部位加热。并在_____

(填“A”或“B”)处放置______________试纸,观察现象。

(4)请按提示完成NaHCO3含量分析的实验设计。

试剂:盐酸、澄清石灰水、氢氧化钡溶液、蒸馏水;

仪器:电子天平、烧杯、漏斗、玻璃棒、干燥器等

① _________________溶于水,加入__________________________。

②过滤、洗涤、烘干,冷却、称量,并进行_____________操作(写操作名称)。

③计算。若数据处理时将所得固体质量1.977 g错看为1.971 g,由此产生的相对误差为_____。

 

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实验室欲制取少量NaHCO3与NH4Cl。实验步骤如下:

  

请回答:

(1)步骤I、III中需用到氨气,下列装置可用于实验室制氨气的是_________。(填序号)

(2)写出步骤I中发生的化学反应方程式

_______________________________________________________。

若用右图装置进行该沉淀反应。实验时,须先从_____(填“a”、“b”或“c”)管通入_____气体。

(3)步骤III向滤液中通入氨气,加入细小食盐颗粒,可使NH4Cl晶体单独结晶析出。

①此处通入氨气的作用是_________。

a.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出

b.使NaHCO3更多地析出

c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度

②已知四种相关物质不同温度下的溶解度曲线如图所示。结晶时宜采用___________(填“蒸发结晶”或“降温结晶”)。

③有人设计了如下图所示的装置来验证所得的晶体中含有NH4+

具体操作:取少量晶体于硬质试管,对晶体部位加热。并在_____

(填“A”或“B”)处放置______________试纸,观察现象。

(4)请按提示完成NaHCO3含量分析的实验设计。

试剂:盐酸、澄清石灰水、氢氧化钡溶液、蒸馏水;

仪器:电子天平、烧杯、漏斗、玻璃棒、干燥器等[来源:学科网ZXXK]

① _________________溶于水,加入__________________________。

②过滤、洗涤、烘干,冷却、称量,并进行_____________操作(写操作名称)。

③计算。若数据处理时将所得固体质量1.977 g错看为1.971 g,由此产生的相对误差为_____。

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