生態(tài)農(nóng)業(yè)涉及農(nóng)家肥料的綜合利用.某種肥料經(jīng)發(fā)酵得到一種含有甲烷、二氧化碳、氮氣的混合氣體8.96L(標準狀況).該氣體通過盛有紅色CuO粉末的硬質(zhì)玻璃管,發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+4CuO
CO2↑+2H2O↑+4Cu.當甲烷完全反應(yīng)后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕了4.8g.將反應(yīng)后氣體通入2L 0.1mol/L的澄清Ca(OH)2溶液,充分吸收,生成沉淀10g.
(1)原混合氣體的物質(zhì)的量是
 

(2)原混合氣體中甲烷的體積是
 

(3)求原混合氣體中氮氣的體積.(列式計算)
考點:有關(guān)混合物反應(yīng)的計算
專題:計算題
分析:(1)根據(jù)n=
V
22.4L/mol
計算原混合氣體的物質(zhì)的量;
(2)發(fā)生的反應(yīng)為:CH4+4CuO=CO2↑+2H2O↑+4Cu,當甲烷完全反應(yīng)后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g,可知減少的質(zhì)量為氧元素的質(zhì)量,利用差量法計算甲烷的物質(zhì)的量,根據(jù)V=nVm計算甲烷的體積;
(3)若二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,根據(jù)n=
m
M
計算碳酸鈣的物質(zhì)的量,可知反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量,根據(jù)甲烷的物質(zhì)的量計算反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量,進而計算原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量,再計算原混合物中CO2的體積,進而計算氮氣的體積;
若二氧化碳部分轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,根據(jù)鈣離子守恒可知轉(zhuǎn)化生成的Ca(HCO32的物質(zhì)的量,再根據(jù)碳元素守恒計算反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量,減去反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量即為原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量,計算二氧化碳體積,進而計算氮氣的體積.
解答: 解:(1)混合氣體的物質(zhì)的量為:
8.96L
22.4L/mol
=0.4mol,
故答案為:0.4mol;      
(2)設(shè)甲烷的物質(zhì)的量為x,當甲烷完全反應(yīng)后,硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量減輕4.8g,則:
CH4+4CuO=CO2+2H2O+4Cu   質(zhì)量減輕△m
 1mol                      16×4g
 x                          4.8g,
解得:x=
4.8g×1mol
64g
=0.075mol,
原混合氣體中甲烷的物質(zhì)的量為0.075mol,標況下的體積為:0.075mol×22.4L/mol=1.68L,
故答案為:1.68L;
(3)若二氧化碳全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,碳酸鈣的物質(zhì)的量為:
10g
100g/mol
=0.1mol,故反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量為0.1mol,甲烷反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.075mol,故原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1mol-0.075mol=0.025mol,原混合物中CO2的體積為0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故原混合氣體中氮氣的體積為:8.96L-1.68L-0.56L=6.72L,
若二氧化碳部分轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成10g沉淀是CaCO3,物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)鈣離子守恒可知轉(zhuǎn)化生成的Ca(HCO32的物質(zhì)的量為:2L×0.1mol/L-0.1mol=0.1mol,故反應(yīng)后的二氧化碳總的物質(zhì)的量為0.1mol+0.1mol×2=0.3mol,甲烷反應(yīng)生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.075mol,故原混合氣體中二氧化碳的物質(zhì)的量0.3mol-0.075mol=0.225mol,原混合物中CO2的體積為0.225mol×22.4L/mol=5.04L,故原混合氣體中氮氣的體積為:8.96L-1.68L-5.04L=2.24L,
答:原混合氣體中氮氣的體積為2.24L或6.72L.
點評:本題考查了混合物的有關(guān)計算,題目難度中等,注意掌握有關(guān)混合物反應(yīng)的計算方法,注意(3)中反應(yīng)后的二氧化碳不一定完全轉(zhuǎn)化碳酸鈣沉淀,可能生成碳酸氫鈣,據(jù)此討論計算.
練習冊系列答案
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工業(yè)上以丙烯為原料可制得一種重要合成橡膠IR和一種合成樹脂X.

B的分子式是C6H6O,可與NaOH溶液反應(yīng).已知以下信息:
Ⅰ.
Ⅱ.(-R、-R′、-R″表示可能相同或可能不同的原子或原子團)
Ⅲ.同一碳原子上有兩個碳碳雙鍵時分子不穩(wěn)定.請回答下列問題:
(1)在一定條件下,丙烯可與下列物質(zhì)反應(yīng)的是
 

a.H2O    b.NaOH溶液    c.Br2的CCl4溶液     d.酸性KMnO4溶液
(2)A與C2H2合成D的化學方程式是
 
,反應(yīng)類型是
 

(3)E、F中均含有碳碳雙鍵,則 E的結(jié)構(gòu)簡式是
 

(4)H的結(jié)構(gòu)簡式是
 

(5)B與G在一定條件下反應(yīng)生成合成樹脂X的化學方程式是
 

(6)有多種同分異構(gòu)體,符合下列要求的有
 
種.
①能與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色;②只能發(fā)生銀境反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng).其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有
 
種.

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CaC2是離子型金屬碳化物,容易發(fā)生水解反應(yīng),生成乙炔和氫氧化鈣.現(xiàn)有ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等,同屬于離子型金屬碳化物,也很容易發(fā)生水解反應(yīng).請從CaC2跟H2O反應(yīng)生成C2H2的反應(yīng)過程進行思考,從中得到必要的啟示,判斷下列物質(zhì)的水解產(chǎn)物是C3H4的是( 。
A、ZnC2
B、Al4C3
C、Mg2C3
D、Li2C2

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在恒壓密閉容器中,當下列物理量不再發(fā)生變化時,不能表明反應(yīng)A(s)+3B(g)=C(g)+2D(g)已達到平衡狀態(tài)的是( 。
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B、混合氣體的總物質(zhì)的量
C、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量
D、體系的溫度

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Ⅰ.(1)1molNO2和1molCO反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化如圖,請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學方程式
 

(2)向上述可逆反應(yīng)中加入催化劑,則E1(填增大、減小或不變,下同)
 
;E2;
 
此反應(yīng)的△H
 
,原因是
 

Ⅱ.已知90℃時,水的離子積常數(shù)為1×10-12.在此溫度下,將pH=10的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,得到pH=7的混合溶液.則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比是
 

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(1)被還原的KMnO4的質(zhì)量是多少?
(2)被氧化的HCl的質(zhì)量是多少?

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下列垃圾中,不適合衛(wèi)生填埋、焚燒、堆肥等處理方法的是( 。
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做過銀鏡反應(yīng)的試管內(nèi)壁有一層銀,應(yīng)該用下列物質(zhì)中的哪種除去( 。
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①它們所含的分子數(shù)目之比為1:1           
②它們所含的O原子數(shù)目之比為1:2
③它們所含的原子總數(shù)目之比為1:3         
④它們所含的C原子數(shù)目之比為1:1
⑤它們所含的電子數(shù)目之比為7:11.
A、①和④B、②和③
C、④和⑤D、①②③④⑤

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