题目内容

10.标准状况下,密度为0.75g•L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为80%.

分析 根据M=ρVm计算出混合气体的平均摩尔质量,然后设出氨气和甲烷的物质的量,根据平均摩尔质量列式计算,最后根据相同条件下气体体积之比等于物质的量之比计算出氨气的体积分数.

解答 解:标准状况下,密度为0.75g•L-1的NH3与CH4组成的混合气体的平均摩尔质量为:M=0.75g•L-1×22.4L/mol=16.8g/mol,
设混合气体中NH3、CH4的物质的量分别为x、y,则:$\frac{17x+16y}{x+y}$=16.8,整理可得:x:y=4:1,
相同条件下气体体积之比等于物质的量之比,则混合气体中NH3的体积分数为:$\frac{4}{4+1}$×100%=80%,
故答案为:80%.

点评 本题考查了物质的量的计算,题目难度不大,明确密度与摩尔质量的关系为解答关键,注意掌握平均值法在化学计算中的应用,试题培养了学生的化学计算能力.

练习册系列答案
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20.KMnO4常用作氧化剂、防腐剂、消毒剂、漂白剂和水处理剂等.
(1)在K2MnO4溶液中通入CO2可制得高锰酸钾,副产物是黑色沉淀M.该反应中氧化剂与还原剂的质量之比为1:2.由锂离子有机高聚物、锂及M构成原电池,电池反应为Li+M=LiM(s),消耗8.7gM时转移0.1mol电子.则该电池正极的电极反应为MnO2+e-+Li+=LiMnO2
(2)实验室用KMnO4制备O2和Cl2.取0.4mol KMnO4固体加热一段时间后,收集到
amolO2,在反应后的残留固体中加入足量浓盐酸,加热又收集到bmolCl2.设锰元素全部
转化成Mn2+存在于溶液中,当a+b=0.8mol时,在标准状况下生成Cl2的体积为13.44L;
(3)电解K2MnO4溶液加以制备KMnO4.工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K2MnO4,化学方程式为2MnO2+4KOH+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O.用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K2MnO4溶液可制备KMnO4.上述过程用流程图表示如下:

则D的化学式为KOH;阳极的电极反应式为MnO42--e-=MnO4-;阳离子迁移方向是K+由阳离子交换膜左侧向右侧迁移.
(4)高锰酸钾在酸性介质中还原产物为Mn2+,废液中c(Mn2+)浓度较大时会污染水体.实验室可以用过二硫酸铵溶液检验废水中Mn2+,实验现象是溶液变紫红色(还原产物为SO42-).过二硫酸可以看成是H2O2的衍生物,过二硫酸铵中含有过氧键(-O-O-).写出检验Mn2+的离子方程式2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+.如果将这个反应设计成盐桥原电池,盐桥中溶液最好选用饱和K2SO4溶液.(选填:饱和KCl溶液、饱和K2SO4溶液或饱和NH4Cl溶液)

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