题目内容
16.密闭容器中盛有CH4和O2的混合气体,点燃使其充分反应,CH4全部转化为CO、CO2和H2O,待容器恢复至室温,测得容器内混合气体中碳元素的质量分数为36%.则反应前CH4和O2的质量比为( )| A. | 4:13 | B. | 3:10 | C. | 2:7 | D. | 1:4 |
分析 假设反应后该混合气体的质量为100g.则混合气体中含碳元素100g×36%=36g,其中氧元素的质量为100g-36g=64g,根据元素的守恒,可知甲烷中碳元素的质量为36g,可以求解甲烷的质量,甲烷燃烧时,其中的氢元素转化为水中的氢元素.可得反应后生成水的质量,水中的氧元素的质量,则氧气的质量=64g+水中的氧元素的质量.
解答 解:假设反应后该混合气体的质量为100g.则混合气体中含碳元素100g×36%=36g,其中氧元素的质量为100g-36g=64g,根据元素的守恒,可知甲烷中碳元素的质量为36g,则甲烷的质量为$\frac{36g}{\frac{12}{16}×100%}$=48g,
甲烷中氢元素的质量为48g×$\frac{4}{16}×100%$=12g,
甲烷燃烧时,其中的氢元素转化为水中的氢元素.则反应后生成水的质量为$\frac{12g}{\frac{2}{18}×100%}$=108g
反应后生成水中的氧元素的质量为108g-12g=96g,
根据质量守恒定律,则氧气的质量=64g+96g=160g.
则反应前CH4和O2的质量比为48g:160g=3:10,
故选:B.
点评 本题是一道考查混合物质中根据某元素的质量分数来求的另外几种物质或者元素的质量分数,方法有多种,但可以用排除法做类似的题目;难度较大,培养学生的创新和逆向思维能力.
练习册系列答案
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11.我国著名化学家侯德榜先生发明了“侯氏制碱法”,其原理中重要的一步是向饱和食盐水中先后通入足量NH3和CO2制备NaHCO3,化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl
某兴趣小组在实验室模拟该过程,请结合具体的步骤回答下列问题:
I.气体制备
(1)二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2,其化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.应选择的气体收集装置为C(选填装置对应的字母).
(2)氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气,防止污染空气,实验室制备NH3的反应原理为:Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.现要制备并干燥NH3,所选装置的正确连接顺序为B
→F(选择装置对应的字母).实验室制备O2也可用上述制备NH3的发生装置,写出用该发生装置制备O2的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.
II.NaHCO3制备
(3)根据表格中的溶解度数据,解释20℃产物中NaHCO3能够先从溶液中结晶析出的原因20℃时碳酸氢钠的溶解度小于氯化铵的溶解度.
(4)该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作氮肥.
某兴趣小组在实验室模拟该过程,请结合具体的步骤回答下列问题:
I.气体制备
(1)二氧化碳气体制备
实验室常采用石灰石与稀盐酸反应制备CO2,其化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.应选择的气体收集装置为C(选填装置对应的字母).
(2)氨气制备
实验室常用硫酸吸收氨气,防止污染空气,实验室制备NH3的反应原理为:Ca(OH)2(固)+2NH4Cl(固) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.现要制备并干燥NH3,所选装置的正确连接顺序为B
→F(选择装置对应的字母).实验室制备O2也可用上述制备NH3的发生装置,写出用该发生装置制备O2的化学方程式2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑.
II.NaHCO3制备
| 物质 | NaHCO3 | NH4Cl |
| 溶解度/g(20℃) | 9.6 | 37.2 |
(4)该过程中另一产物NH4Cl在农业生产中常被用作氮肥.
4.下列归纳和总结完全正确的一组是( )
| A、化学与生活 | B、化学与安全 |
| ①用洗涤剂去除油污 ②用醋酸除水垢 ③用食盐除公路上的积雪 | ①炒菜锅着火可以用锅盖盖火 ②在室内放一盆水能防止煤气中毒 ③夜间发现液化气泄漏开灯寻找泄漏源 |
| C、化学与资源 | D、化学与发现 |
| ①防止金属腐蚀是保护金属资源的途径之一 ②煤、石油、天然气是可再生能源 ③海洋中蕴藏着丰富的化学资源 | ①波义耳发现酸碱指示剂 ②拉瓦锡发现元素周期律并编制元素周期表 ③门捷列夫发现空气的组成 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |