Question

工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热，使石灰石分解产生CO₂。主要反应如下：①C+O₂→ CO₂，②CaCO₃→CO₂↑+CaO。

⑴含碳酸钙95%的石灰石2 t，按②完全分解(设杂质不分解)，可得标准状况下CO₂的体积为_______m³。

⑵按①、②完全反应，若所得CO₂的体积为11.2 m³(标准状况)，则需要固体物质的质量m为           。

⑶某次窑气成分如下：O₂ 4.0%，CO 2.0 %，CO₂ 40.0%，其余为N₂(CaCO₃和C在石灰窑中完全反应)。则此次窑内配比率n(CaCO₃)/n(C)为何值？

Answer 1

⑴425.6      ⑵6×10³ g＜m＜50×10³ g      ⑶n(CaCO₃)/n(C)=3.0

解析:

⑴n(CaCO₃)=2×10⁶ g×95%/100g·mol^–1=1.9×10⁴mol，可产生V(CO₂)=1.9×10⁴mol×22.4L·mol^–1×10^–3 m³·L^–1=425.6 m³。

⑵用极限法分析。要注意单位换算。

⑶设CaCO₃和C的物质的量分别为x和y，其中生成CO的C的物质的量为z，则生成CO₂的C的物质的量为(y－z)。根据题给数据可知剩余O₂的体积为CO体积的2倍，为2z，则N₂的物质的量为4(y－z+z/2+2z)=(4y+6z)；故有等式关系：2/40.0=z/(x+y－z)、2/54.0= z/(4y+6z)，解得：x=15.75z、y=5.25z，故x/y=3.0。