25.(10分)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型的合成“柴油”。它可由生物甲烷或天然气合成。

    (1)生物甲烷是由植物和动物粪便在一定条件下发酵而得的甲烷:

(C6H10O5)n+nH2O      3nCH4↑+3nCO2↑,若某植物纤维素(C6H10O5)n的含量为10%,某沼气池,当加入该植物162kg,在微生物作用下完全转化可得CH4在标准状况下的体积为__________________m3

    (2)合成二甲醚主要步骤为造气和合成。过程如下:

合成
CO+2H2→CH3OH      (4)
2CH3OH→CH3OCH3+H2O   (5)
 
造气
CH4+H2O→3H2+CO   (1)
CH4+CO2→2H2+2CO   (2)
2CH4+O2→4H2+2CO   (3)
 
   

 

    若造气时,设每步转化率均为100%,设某天然气中只含5%CO2,不含其它杂质,每100m3天然气,应同时通入水蒸气和空气各多少体积(空气只含N2和O2且体积比为4:1,下同),才能保证合成时CO和H2充分利用。V[H2O(g)]=________m3;V(空气)=_________m3

    (3)为了充分利用反应过程中生成的比较纯净的氮气,某企业用天然气为主要原料联合生产二甲醚和氨,过程如下:

    制气设备:①CH4+H2O→CO+3H2    ②2CH4+O2→2CO+4H2

    合成塔I:CO+2H2→CH3OH,2CH3OH→CH3OCH3+H2O;

    合成塔II:N2+3H2 2NH3

    假设天然气中只含CH4,反应②中通入适量空气,通过调节①和②中投入的CH4的量,以使反应①剩余的H2和反应②剩余的N2的体积比恰为3:1,以便合成氨。该企业每生产34tNH3理论上同时可以得到二甲醚多少吨(设工业经多次转化,总转化率假定为100%,设合成塔I中水与CO不反应)?

18.(12分)学习了元素周期律后,同学们对第四周期过渡元素氧化物产生了浓厚的兴趣。是否只有二氧化锰能催化氯酸钾受热分解?氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?对此他们进行了实验探究。请你根据要求完成下列部分实验报告。

I 课题名称:____________________________________________________________

II实验仪器及试剂:

   实验仪器:带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、               等。

实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾

III 实验步骤:略

IV 实验数据:

实验
编号
KClO3(g)
氧化物
产生气体(mL)
耗时(s)
化学式
质量(g)
回收
(已折算到标况)
1
0.60



10
480
2
0.60
MnO2
0.20
90%
67.2
36.5
3
0.60
CuO
0.20
90%
67.2
79.5
4
0.60
Fe2O3
0.20
90%
67.2
34.7
5
0.60
Cr2O3
0.20
异常
67.2
188.3

V 实验讨论:

   (1) 在氧化物的回收过程中,要进行过滤操作,所用的玻璃仪器是玻璃棒、             

   (2)实验编号3的实验中KClO3的分解率为___________________%(保留一位小数)

   (3) 在用Cr2O3 做研究实验时,发现有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成了橘黄色。该刺激性气体是         (填分子式),可用         试纸检验。上述异常现象产生的原因是                        

VI 实验结论:____________________________________________________________。

 0  37997  38005  38011  38015  38021  38023  38027  38033  38035  38041  38047  38051  38053  38057  38063  38065  38071  38075  38077  38081  38083  38087  38089  38091  38092  38093  38095  38096  38097  38099  38101  38105  38107  38111  38113  38117  38123  38125  38131  38135  38137  38141  38147  38153  38155  38161  38165  38167  38173  38177  38183  38191  447348 

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