题目内容

工业上用含FeSO4为50%的绿矾来生产复印机墨粉原料Fe3O4,将该绿矾溶解除杂后,加入足量的NaOH溶液后并通入适量空气(在标准状况下反应,空气中O2占20% ),最终得到Fe3O4,其最终反应的化学方程式为:
Fe(OH)2+2Fe(OH)3=Fe3O4?4H2O.在生产过程中,若绿矾的投料速率是9.12kg/h,为了得到较纯产品,则鼓入空气的速率为(  )
A、112L/h
B、224 L/h
C、448 L/h
D、560L/h
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:9.12kg绿矾中的质量为9.12kg×50%=4.56kg,含FeSO4的物质的量为
4.56×103g
152g/mol
=30mol,由4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
可知反应的关系式为6 FeSO4~O2~2Fe3O4,结合关系式计算耗氧量,可计算鼓入空气的速率.
解答: 解:9.12kg绿矾中的质量为9.12kg×50%=4.56kg,含FeSO4的物质的量为
4.56×103g
152g/mol
=30mol,
根据6 FeSO4~O2~2Fe3O4,
     6mol 22.4L
     30mol  VL×20%
解得:V=
30mol×22.4L
6mol×20%
=560L,
即鼓入空气的速率为560L/h,
故选D.
点评:本题考查化学方程式的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意根据反应的方程式得出转化关系式为解答该题的关键,根据关系式计算该题,难度中等.
练习册系列答案
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(1)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示.


t/min  pH
T/℃
3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
①pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是
 
.
②据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为
 
(填代号)
a. 40°C、pH=3.0      b. 10°C、pH=4.0       c. 30°C、pH=7.0
(2)向一容积为2升的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生某种反应.现有两个图象分别对该反应的情况进行描述:
图1表示各物质的浓度随时间的变化情况,其中t0~t1阶段c(B)未画出;
图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件(其中t2改变的条件是加入某种催化剂);(说明:图1中实线表示反应进程)
①你认为t3时改变的条件是
 
(填写“加压”或“减压”),B的起始物质的量为
 
mol;
②各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
时间段 t1~t2 t2~t3 t3~t4 t5~t6
平衡常数 K1 K2 K3 K4
用“>、<、=”符号来表达K1、K2、K3、K4之间的关系
 
 写此条件下该反应的热化学方程式
 

(3)工业上一般采用CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)反应合成甲醇.
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数的数值:
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①某温度下,将1mol CO和4mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.1mol/L,则CO的转化率为
 
,此时的温度
 
250℃(填“>”、“<”、“=”)
②如图3是甲醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结示意图,则a处通入的是
 
(填“甲醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是:
 

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