(2011?浦东新区一模)含钡化合物在实验室和工业生产中都有广泛的用途.(1)过氧化钡(BaO2)是一种常用

2025-03-18 20:17:56
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回答1:

(1)16.0吨的氧化钡在足量的氧气中加热反应后,固体的质量变为17.6吨,故参加反应是氧气的质量为17.6吨-16吨=1.6吨,则:2BaO+O2
500?520℃
2BaO2
           2×153  32
            m      1.6吨
所以m=
2×153×1.6吨
32
=15.3吨
故答案为:15.3;
(2)假定水为100g,则溶解3.9gBa(OH)2?8H2O,故溶液的质量为103.9g,3.9g氢氧化钡晶体中含有氢氧化钡的质量为3.9g×
171
171+8×18
=2.117g,20℃时,Ba(OH)2饱和溶液的质量分数为
2.117g
103.9g
=0.02,
故答案为:0.02;
(3)最高点时,盐酸与氢氧化钡、碳酸钡恰好反应,最高点之前,盐酸有剩余,最高点之后氢氧化钡完全反应、碳酸钡有剩余,至横轴时氢氧化钡与盐酸恰好反应,碳酸钡不反应,
①、加入样品1.93生成气体112mL为二氧化碳,二氧化碳的物质的量为
0.112L
22.4L/mol
=0.005mol,根据碳原子守恒可知碳酸钡的物质的量为0.005mol,故11.58g混合物中含有的碳酸钡的物质的量为0.005mol×
11.58g
1.93g
=0.03mol,故11.58g样品中BaCO3的质量为0.03mol×197g/mol=5.91g,
答:11.58g样品中BaCO3的质量为5.91g;
②、11.58g混合物中含有的氢氧化钡晶体的质量为11.58g-5.91g=5.57g.加入样品11.58g生成气体224mL二氧化碳,二氧化碳的物质的量为
0.224L
22.4L/mol
=0.01mol,故生成二氧化碳消耗的盐酸的物质的量为0.01mol×2=0.02mol,与氢氧化钡反应消耗的盐酸的物质的量为0.08L×1mol/L-0.02mol=0.06mol,故氢氧化钠晶体的物质的量为0.06mol×
1
2
=0.03mol,故0.03×(171+18n)=5.57,解得n=1,
答:化学式Ba(OH)2?nH2O中n的值为1;
(4)①、假定二氧化碳为1mol,则混合气体共9mol,生成1mol二氧化碳的同时生成2mol,故生成CO的反应中CO、水的总物质的量为9mol-1mol-2mol=6mol,根据方程式可知生成CO的物质的量为6mol×
1
3
=2mol,故混合物水的物质的量为9mol-1mol-2mol=6mol,故混合气体的平均相对分子质量为
1×44+2×28+6×18
9
=23.11,
答:该反应条件下混合气体的平均式量23.11;
②、高温气体中CO的体积分数为0.02,由方程式可知产生CO反应中生成水所在的体积分数为0.04,故生成二氧化碳反应中产生的气体占有的体积分数为1-0.02-0.04=0.94,由方程式可知,二氧化碳的体积分数为0.94×
1
3
,故混合气体中二氧化碳与CO的物质的量之比为0.94×
1
3
:0.02=47:3,转化的甲烷物质的量为2.0×106 mol×95%,由碳元素守恒可知,二氧化碳、CO的总的物质的量为2.0×106 mol×95%,故二氧化碳为2.0×106 mol×95%×
47
50
,CO物质的量为2.0×106 mol×95%×
3
50
,结合方程式可知生成BaS的物质的量为2.0×106 mol×95%×
47
50
+2.0×106 mol×95%×
3
50
×
3
4
=2.0×106×95%×
49.25
50
mol,故生成BaS的质量为2.0×106×95%×
49.25
50
mol×169g/mol=316.28×106 g=316.28吨,
答:能生产316.28吨BaS.