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9.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6g,当其缓缓通过无水CaCl2时,CaCl2的质量增加22.5g,原混合气体中CO2的质量为26.4g.

分析 CH4燃烧产物为CO、CO2、H2O(g),产物通过无水CaCl2时,无水CaCl2的作用是吸收水分,无水CaCl2增重22.5g为水的质量,根据H原子守恒可计算CH4的物质的量,根据C原子守恒可计算CO和CO2的总的物质的量,再根据二者质量可计算CO2的物质的量,进而计算CO2质量.

解答 解:产物通过无水CaCl2时,无水CaCl2增重25.2g为水的质量,
所以n(H2O)=$\frac{22.5g}{18g/mol}$=1.25mol,
根据H原子守恒,可知:n(CH4)=$\frac{1}{2}$n(H2O)=$\frac{1}{2}$×1.25mol=0.625mol,
根据C原子守恒,则:n(CO)+n(CO2)=0.0.625mol,
根据混合物总质量可知:m(CO)+m(CO2)=49.6g-22.5g=27.1g,
则:[0.625mol-n(CO2)]×28g/mol+n(CO2)×44g/mol=27.1g,
解得:n(CO2)=0.6mol,
所以生成二氧化碳的质量为:0.6mol×44g/mol=26.4g,
故答案为:26.4 g.

点评 本题考查混合物的计算,题目难度中等,明确发生反应的实质为解答关键,注意从原子守恒的角度解答,关键根据水的质量判断甲烷的物质的量,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,3种元素的原子核外电子数之和与Ar的核外电子数相等,X、Z的-1价简单离子与同周期稀有气体原子具有相同的电子层结构.下列说法正确的是(  )
A.Z的气态氢化物稳定性强于其它的非金属气态氢化物
B.原子半径:Z>Y>X
C.CaY2与水发生氧化还原反应时,CaY2只作氧化剂
D.CaX2、CaY2和CaZ23种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1:2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.非金属单质A经图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
A$\stackrel{O_{2}}{→}$B$\stackrel{O_{2}}{→}$C$\stackrel{H_{2}O}{→}$D
(1)若A在常温下为固体单质,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体.
①写出B→C的化学方程式2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3
②写出D→B的化学方程式Cu+2HSO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)若A在常温下为气体单质,C是红棕色气体.
①A、C的化学式分别是:AN2;CNO2
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的离子方程式Cu+4H++4NO3-═Cu2++2NO3-+2NO2↑+2H2O.
(3)若A在常温下为非金属气态氢化物,C是红棕色气体.写出实验室制取A气体的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2H2O+2NH3↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.在1×105Pa和298K时,将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量成为键能(kJ•mol-1).下面是一些共价键的键能:(已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键H2分子N2分子NH3分子
键能(KJ•mo1-1436945391
(1)根据上表中的数据判断工业合成氨的反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)在298K时,取1mol氮气和3mol氢气放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应. 理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为93KJ.
(3)实际生产中,放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是B
A.Q1>Q2B.Q1<Q2       C.Q1=Q2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.已知短周期元素的离子 aA2+bB+cC3-dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是(  )
A.离子半径 C>D>B>AB.原子序数 d>c>b>a
C.单质的活泼性 A>B,D>CD.原子半径 A>B>D>C

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.硝酸铵可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等,工业制取硝酸铵的工艺流程如下:

(1)合成氨气的工业设备名称是合成塔,设备中设置热交换器的目的是充分利用热能,合成氨的原料气必须先脱硫,目的是防止催化剂中毒;
(2)吸收塔中反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO(或4NO2+O2+2H2O=4HNO3),从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是可使NO循环利用,提高原料利用率;
(3)生产硝酸的过程中常会产生氮的氧化物,可用如下三种方法处理:
方法一:碱性溶液吸收法
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2
方法二:NH3还原法
8NH3(g)+6NO2(g)═7N2(g)+12H2O(g)△H=-2635kJ/mol(NO也有类似的反应)
方法三:甲烷吸收法
CH4(g)+2NO2═CO2(g)+N2+2H2O(g)△H=+867kJ/mol(NO也有类似的反应)
上述三种方法中,方法一的主要缺点是单独的NO不能被吸收;
方法三和方法二相比,方法三的缺点是耗能高;
(4)工业上也可以通过电解NO制备NH4NO3,其工作原理如图所示.

①图中通入NH3的目的是为了使电解产物全部转化为NH4NO3
②若维持电流强度为3A,电解2小时,理论上可制得NH4NO3的最大质量为6.0g;(已知F=96500C•mol-l)(保留2位有效数字).
(5)某化肥厂用NH3制备NH4NO3.己知:NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其他损耗)的百分比为54.4%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.钴(Co)是人体必需的微量元素.含钴化合物作为颜料,具有悠久的历史,在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用.请回答下列问题:

(1)Co基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2
(2)酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用.其结构如图1所示,中心离子为钴离子.
①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为N>C>H;
(用相应的元素符号作答);碳原子的杂化轨道类型为sp2
②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是2,4;
(3)CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色.
CoCl2•6H2O(粉红)$\stackrel{325.3K}{?}$CoCl2•2H2O(紫红)$\stackrel{363K}{?}$CoCl2•H2O(蓝紫)$\stackrel{393K}{?}$CoCl2(蓝色)
CoCl2可添加到硅胶(一种干燥剂,烘干后可再生反复使用)中制成变色硅胶.简述硅胶中添加CoCl2的作用:随着硅胶的吸湿和再次烘干,二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化,通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度;
(4)用KCN处理含Co2+的盐溶液,有红色的Co(CN)2析出,将它溶于过量的KCN溶液后,可生成紫色的[Co(CN)6]4-,该配离子具有强还原性,在加热时能与水反应生成淡黄色[Co(CN)6]3-,写出该反应的离子方程式:2[Co(CN)6]4-+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2[Co(CN)6]3-+H2↑+2OH -
(5)Co的一种氧化物的晶胞如图2所示,在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个;筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体,该晶体具有CoO2的层状结构(如图所示,小球表示Co原子,大球表示O原子).下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成是D.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.光刻胶是电子工业不可缺少的原料,高分子化合物PC可做汽车的风挡玻璃.它们的合成路线如下:

已知:酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应
RCOOR′+R″18OH$\stackrel{一定条件}{→}$ RCO18OR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)
(1)A为链状结构,则A中所含官能团的名称碳碳双键.
(2)B分子中含五元环状结构且有酯基,1mol B与2mol CH3OH反应生成D,写出B的结构简式
(3)A→E的反应类型为加成反应,E→F的反应条件为NaOH水溶液.
(4)写出F→G的化学方程式
(5)写出D与双酚A生成高分子化合物PC的化学方程式
(6)M的同分异构体有多种,任意写出一种满足下列条件的同分异构体的结构简式(其中一种).
a.苯环上有两个取代基   b.苯环上的一氯代物只有一种   c.含有结构
(7)写出M与Y生成光刻胶的化学方程式n+$\stackrel{一定条件}{→}$+nCH3CHOHCH3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位,钛被称为“未来的钢铁”,具有质轻,抗腐蚀,硬度大特点,是理想化工设备材料.
(1)基态钛原子核外共有22种运动状态不相同的电子.金属钛晶胞如图1所示,为六方最密堆积(填堆积方式).
(2)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图2.化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是化合物乙能形成分子间氢键.化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为O>N>C.

(3)钙钛矿晶体的结构如图3所示.假设把氧离子看做硬球接触模型,钙离子和钛离子填充氧离子的空隙,氧离子形成正八面体,钛离子位于正八面体中心,则一个钛离子被6个氧离子包围.

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