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3.现有一氧化碳和二氧化碳的混合气体20g,其中氧元素的质量分数为64%.先使该混合气体通过灼热的氧化铜再通过足量的澄清石灰水中,生成沉淀的质量为60g.

分析 先根据混合气体20g中氧元素的质量分数为64%,推算出含碳元素的质量分数,再根据碳元素都进入了碳酸钙中,根据碳元素的质量算出碳酸钙的质量.

解答 解:方法一:由CO和CO2的混合气体20g中氧元素的质量分数为64%,可推出碳元素的质量分数为:20g×(1-64%)=7.2g,根据一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,将原来的二氧化碳和新生成的二氧化碳都通入石灰水中得到碳酸钙沉淀和水,所以碳酸钙中的碳元素都来自于一开始的一氧化碳和二氧化碳,所以碳酸钙中碳元素的质量为7.2g,设碳酸钙的质量为X则:X×$\frac{12}{100}$×100%=7.2g,解得X=60g.
故答案为:60g.

点评 解答本题的关键是元素守恒,要知道碳酸钙中碳元素的质量来自于一氧化碳和二氧化碳中的碳元素,再根据所提供的信息进行进一步计算.

练习册系列答案
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14.已知木炭粉(假设木炭粉中不含其他杂质)和Fe2O3在高温条件下发生化学反应,兴趣小组同学对该实验进行如下探究.
I.生成固体组成分析
(1)实验过程中可以观察到有黑色固体生成,小亮认为生成了铁粉,但小灵却有不同看法,理由是当固体中混有没有反应完的碳粉时,也是黑色.
(2)为进一步确定黑色固体成分,小欢将生成的固体溶于足量稀硫酸,若观察到固体全部溶解现象,则可以判断生成的黑色固体全部是铁.
Ⅱ.生成气体成分分析
提出假设:生成气体有以下三种可能的组成:
假设1:生成气体是二氧化碳;
假设2:生成气体是一氧化碳;
假设3:生成气体是生成气体是CO和CO2的混合物.
【设计实验】:为确定生成气体的组成,小组同学设计实验装置如图.
(1)实验中通入的气体是纯净干燥的N2,分析不通入空气的主要理由是BC(填序号).
A.空气中的二氧化碳会使石灰水变浑浊
B.空气中的氧气会和木炭粉反应生成CO或CO2而干扰实验结果
C.空气中的二氧化碳、水蒸气会和木炭粉反应生成CO而干扰实验结果
(2)定性研究:若实验过程中可以观察到澄清石灰水变浑浊,写出该反应的化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O.
(3)定量研究:现准确称取16.0g氧化铁与2.4g木炭粉混合,在上述装置中完全反应.测得剩余固体质量为11.2g.
【实验结论】处理上述实验数据测算,可知假设假设3符合实验事实.
拓展与延伸:合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3.当催化剂中FeO与Fe2O3的质量之比为9:20时,其催化活性最高.现以Fe2O3为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量木炭粉,发生如下反应:2Fe2O3+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4FeO+CO↑.为制得这种活性最高的催化剂,应向240gFe2O3粉末中加入木炭粉的质量是3g.

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