题目内容

实验室用H2还原氧化铜,欲得到12.8g铜,则:
(1)至少需要标准状况下的氢气体积多少升?
(2)这些氢气若用电解水的方法来制取,则至少需要电解水多少克?
考点:化学方程式的有关计算,电解原理
专题:计算题
分析:(1)发生反应:H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O,根据n=
m
M
计算Cu的物质的量,根据方程式计算需要氢气的物质的量,再根据V=nVm计算氢气的体积;
(2)电解水发生反应:2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2↑,根据方程式计算水的物质的量,再根据m=nM计算水的质量.
解答: 解:(1)12.8g Cu的物质的量=
12.8g
64g/mol
=0.2mol,
H2+CuO
  △  
.
 
Cu+H2O
1          1
n(H2)     0.2mol
n(H2)=
0.2mol×1
1
=0.2mol
标况下,需要氢气最少体积=0.2mol×22.4L/mol=4.48L
答:需要氢气的最少体积为4.48L;
(2)设需要水的物质的量为x,则:
2H2O
 电解 
.
 
2H2↑+O2
2        2
x        0.2mol
x=
0.2mol×2
2
=0.2mol
故需要水的质量=0.2mol×18g/mol=3.6g,
答:需要电解水的质量为3.6g.
点评:本题考查化学方程式的有关计算,题目基础性强,侧重对基础知识的巩固.
练习册系列答案
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碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品.在催化剂作用下,可由甲醇和CO2直接合成DMC:CO2+2CH3OH→CO(OCH32+H2O,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因.某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果.计算公式为:TON=
转化的甲醇的物质的量
催化剂的物质的量


(1)已知25℃时,甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2,则上述反应在25℃时的焓变△H3=
 

(2)根据反应温度对TON的影响图(图1)判断该反应的焓变△H
 
0(填“>”、“=”或“<”),理由是
 

(3)根据反应时间对TON的影响图(图2仓位),已知溶液总体积10mL,反应起始时甲醇0.25mol,催化剂0.6×10-5 mol,计算该温度下,4~7h内DMC的平均反应速率:
 
;计算10h时,甲醇的转化率:
 

(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(图3),判断下列说法正确的是
 

a.由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义
b.在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON
c.当催化剂用量低于1.2×10-5mol时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高
d.当催化剂用量高于1.2×10-5mol时,随着催化剂用量的增加,DMC的产率反而急剧下降.

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