节日期间所使用的大型气球,通常用钢瓶中装铝和氢氧化钠溶液混合产生的氢气来充灌.现要制作某一气球,假定它是一个标准圆球,其球的直径为X dm;气球材料的弹性极大,

节日期间所使用的大型气球,通常用钢瓶中装铝和氢氧化钠溶液混合产生的氢气来充灌.现要制作某一气球,假定它是一个标准圆球,其球的直径为X dm;气球材料的弹性极大,

题型:不详难度:来源:
节日期间所使用的大型气球,通常用钢瓶中装铝和氢氧化钠溶液混合产生的氢气来充灌.现要制作某一气球,假定它是一个标准圆球,其球的直径为X dm;气球材料的弹性极大,其质量为n kg.现提供铝片Y mol,足量的浓度为a mol/L的氢氧化钠溶液.若要使此气球能升到空中,试确定Y与X的关系.(已知:空气的密度为ρ,其单位为g/L,且假定ρ在一定的空中范围内为不变量.)
答案
铝片Y mol与足量的浓度为a mol/L的氢氧化钠溶液,
由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知,n(H2)=1.5Ymol,
氢气的质量和球的质量之和为1.5Ymol×2g/mol×10-3kg+nkg=(nY+0.003)kg,
球的直径为Xdm,球的半径为0.05Xm,则体积为
4
3
π
(0.05Xm)3
若要使此气球能升到空中,由ρ×g×V≥mg,
则ρ×
4
3
π
(0.05Xm)3×103L≥(nY+0.003)×103
解得X=
(nY+0.003)×104

答:Y与X的关系为X=
(nY+0.003)×104
举一反三
著名的“侯氏制碱法”第一步反应是向饱和氨化盐水中通入二氧化碳,该反应可表示为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl有关物质的溶解度数据如下(g/100g水):
      NaCl      NaHCO3    NH4Cl
10℃35.8      8.15       33.0
45℃37.0      14.0       50.0
现在45℃时,向434g饱和食盐水中通入适量氨气,再向其中通入二氧化碳后,按上述反应进行完全.试计算并回答下列问题(计算结果保留三位有效数字).
(1)反应完全后45℃时析出的晶体的化学式是______,并计算析出晶体的质量.
(2)过滤除去晶体后再降温至10℃,此时析出的晶体是(填化学式)______,计算所析出晶体的质量.
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为了除去工业废气中的SO2,防止造成环境污染,现查得一份将SO2转化为(NH42SO4的资料.摘要如下:
“一个典型实验:初步处理后的废气中含0.2%的SO2和10%的O2(体积含量),在400℃时废气以5m3/h的速率通过V2O5催化剂层与20L/h速率的NH3混合,再喷水,此时气体温度由400℃降至200℃,在热的结晶装置中得到(NH42SO4晶体.”(气体体积均已折算为标准状况)仔细阅读上文,回答下列问题:
(1)按反应中的理论值,SO2和O2的物质的量之比为2:1,该资料中这个比值是多少?为什么?
(2)通过计算说明为什么废气以5m3/h的速率与20L/h速率的NH3混合?
(3)若某厂每天排放10000m3这种废气,按上述方法该厂每月(按30天计算)可得(NH42SO4多少吨?消耗NH3多少吨?
题型:辽宁模拟难度:| 查看答案
硫酸工业中通常将尾气转化为硫酸铵,既能防止对大气的污染,又能充分利用原料.请回答下列问题:
(1)硫酸工业尾气中SO2、O2的体积分数分别为0.4%和0.5%.向硫酸工业尾气中通入空气(设空气中O2的体积分数为20.5%,且不含SO2),使SO2的体积分数由0.4%降为0.2%.
①通入的空气与原硫酸工业尾气的体积比为______.
②通入空气后的混合气体中O2的体积分数为______.
(2)在400℃时,将经上述通入空气后的硫酸工业尾气以5×103L/h的速率通过V2O5催化剂层后,再与NH3混合,同时缓慢喷入冷水,此时气体温度迅速由约400℃下降为200℃,在热的结晶装置中得到(NH42SO4晶体.
①生产中,NH3的通过速率约为______L/h时,原子利用率最高(设SO2的转化率为100%).
②某硫酸厂每天排放出的尾气折算成标准状况下的体积为5×105m3.按上述方法该厂每月(以30天计)最多能获得多少吨硫酸铵?
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下列四类有机物,各自所包含的物质完全燃烧时,产生的水和二氧化碳的物质的量之比都相等的一类是(  )
A.烯烃B.苯的同系物C.饱和一元醇D.酚类
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将70克过氧化钠和氧化钠的混和物跟98克水充分反应后,所得氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50%.试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混和物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克.
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