解:(1)16.0噸的氧化鋇在足量的氧氣中加熱反應(yīng)后,固體的質(zhì)量變?yōu)?7.6噸,故參加反應(yīng)是氧氣的質(zhì)量為17.6噸-16噸=1.6噸,則:2BaO+O
2
2BaO
2 2×153 32
m 1.6噸
所以m=
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=15.3噸
故答案為:15.3;
(2)假定水為100g,則溶解3.9gBa(OH)
2?8H
2O,故溶液的質(zhì)量為103.9g,3.9g氫氧化鋇晶體中含有氫氧化鋇的質(zhì)量為3.9g×
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=2.117g,20℃時(shí),Ba(OH)
2飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
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=0.02,
故答案為:0.02;
(3)最高點(diǎn)時(shí),鹽酸與氫氧化鋇、碳酸鋇恰好反應(yīng),最高點(diǎn)之前,鹽酸有剩余,最高點(diǎn)之后氫氧化鋇完全反應(yīng)、碳酸鋇有剩余,至橫軸時(shí)氫氧化鋇與鹽酸恰好反應(yīng),碳酸鋇不反應(yīng),
①、加入樣品1.93生成氣體112mL為二氧化碳,二氧化碳的物質(zhì)的量為
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=0.005mol,根據(jù)碳原子守恒可知碳酸鋇的物質(zhì)的量為0.005mol,故11.58g混合物中含有的碳酸鋇的物質(zhì)的量為0.005mol×
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=0.03mol,故11.58g樣品中BaCO
3的質(zhì)量為0.03mol×197g/mol=5.91g,
答:11.58g樣品中BaCO
3的質(zhì)量為5.91g;
②、11.58g混合物中含有的氫氧化鋇晶體的質(zhì)量為11.58g-5.91g=5.57g.加入樣品11.58g生成氣體224mL二氧化碳,二氧化碳的物質(zhì)的量為
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=0.01mol,故生成二氧化碳消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為0.01mol×2=0.02mol,與氫氧化鋇反應(yīng)消耗的鹽酸的物質(zhì)的量為0.08L×1mol/L-0.02mol=0.06mol,故氫氧化鈉晶體的物質(zhì)的量為0.06mol×
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=0.03mol,故0.03×(171+18n)=5.57,解得n=1,
答:化學(xué)式Ba(OH)
2?nH
2O中n的值為1;
(4)①、假定二氧化碳為1mol,則混合氣體共9mol,生成1mol二氧化碳的同時(shí)生成2mol,故生成CO的反應(yīng)中CO、水的總物質(zhì)的量為9mol-1mol-2mol=6mol,根據(jù)方程式可知生成CO的物質(zhì)的量為6mol×
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=2mol,故混合物水的物質(zhì)的量為9mol-1mol-2mol=6mol,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為
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=23.11,
答:該反應(yīng)條件下混合氣體的平均式量23.11;
②、高溫氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為0.02,由方程式可知產(chǎn)生CO反應(yīng)中生成水所在的體積分?jǐn)?shù)為0.04,故生成二氧化碳反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體占有的體積分?jǐn)?shù)為1-0.02-0.04=0.94,由方程式可知,二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為0.94×
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,故混合氣體中二氧化碳與CO的物質(zhì)的量之比為0.94×
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:0.02=47:3,轉(zhuǎn)化的甲烷物質(zhì)的量為2.0×10
6 mol×95%,由碳元素守恒可知,二氧化碳、CO的總的物質(zhì)的量為2.0×10
6 mol×95%,故二氧化碳為2.0×10
6 mol×95%×
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,CO物質(zhì)的量為2.0×10
6 mol×95%×
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,結(jié)合方程式可知生成BaS的物質(zhì)的量為2.0×10
6 mol×95%×
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+2.0×10
6 mol×95%×
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×
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=2.0×10
6×95%×
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mol,故生成BaS的質(zhì)量為2.0×10
6×95%×
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mol×169g/mol=316.28×10
6 g=316.28噸,
答:能生產(chǎn)316.28噸BaS.
分析:(1)16.0噸的氧化鋇在足量的氧氣中加熱反應(yīng)后,固體的質(zhì)量變?yōu)?7.6噸,質(zhì)量增重為參加反應(yīng)是氧氣的質(zhì)量,據(jù)此根據(jù)方程式計(jì)算實(shí)際參加反應(yīng)的氧化鋇的質(zhì)量;
(2)假定水為100g,則溶解3.9gBa(OH)
2?8H
2O,故溶液的質(zhì)量為103.9g,根據(jù)化學(xué)式中氫氧化鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算3.9g氫氧化鋇晶體中含有氫氧化鋇的質(zhì)量,再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算;
(3)最高點(diǎn)時(shí),鹽酸與氫氧化鋇、碳酸鋇恰好反應(yīng),最高點(diǎn)之前,鹽酸有剩余,最高點(diǎn)之后氫氧化鋇完全反應(yīng)、碳酸鋇有剩余,至橫軸時(shí)氫氧化鋇與鹽酸恰好反應(yīng),碳酸鋇不反應(yīng),
①、加入樣品1.93生成氣體112mL為二氧化碳,根據(jù)n=
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計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量,根據(jù)碳原子守恒計(jì)算碳酸鋇的物質(zhì)的量,根據(jù)定組成計(jì)算11.58g混合物中含有的碳酸鋇的物質(zhì)的量,進(jìn)而根據(jù)m=nM計(jì)算碳酸鋇的質(zhì)量;
②、根據(jù)①中碳酸鋇的質(zhì)量計(jì)算11.58g混合物中含有的氫氧化鋇晶體的質(zhì)量.加入樣品11.58g生成氣體224mL二氧化碳,根據(jù)n=

計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量,計(jì)算生成二氧化碳消耗的鹽酸的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算與氫氧化鋇反應(yīng)消耗的鹽酸的物質(zhì)的量,可得氫氧化鈉晶體的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算氫氧化鋇晶體中n的值;
(4)①、假定二氧化碳為1mol,則混合氣體共9mol,生成1mol二氧化碳的同時(shí)生成2mol,故生成CO的反應(yīng)中CO、水的總物質(zhì)的量為9mol-1mol-2mol=6mol,根據(jù)方程式可以計(jì)算生成CO的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算混合物水的物質(zhì)的量,再根據(jù)
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=
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計(jì)算;
②、高溫氣體中CO的體積分?jǐn)?shù)為0.02,由方程式可知產(chǎn)生CO反應(yīng)中生成水所在的體積分?jǐn)?shù)為0.04,故生成二氧化碳反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體占有的體積分?jǐn)?shù)為1-0.02-0.04=0.94,由方程式可知,二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為0.94×
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,據(jù)此計(jì)算混合氣體中二氧化碳與CO的物質(zhì)的量之比,根據(jù)轉(zhuǎn)化的甲烷計(jì)算二氧化碳、CO的物質(zhì)的量,結(jié)合方程式計(jì)算BaS的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算其質(zhì)量.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算,為拼湊型題目,題目計(jì)算量很大,閱讀量很大,計(jì)算步驟多且繁瑣,是對(duì)學(xué)生心理素質(zhì)與綜合能力的考查,難度較大,需要學(xué)生全面掌握知識(shí)并能靈活運(yùn)用.