4. (2024·内江)氢能是未来最理想的能源,目前相关研究热点在于低成本制氢及氢气的贮存。
(1)合适的光分解催化剂可使水在阳光照射下分解产生氢气,若要制取1000g氢气。理论上需要分解水的质量是多少?(写出计算过程)
(2)图1为一定条件下燃料的燃烧热值,该条件下1000g氢气完全燃烧理论上产生热量为

(3)新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能开发意义重大。图2为甲、乙、丙三种合金材料吸收氢气的效率,其中甲被认为效率最佳,原因是吸收氢气质量占比最高以及
(1)合适的光分解催化剂可使水在阳光照射下分解产生氢气,若要制取1000g氢气。理论上需要分解水的质量是多少?(写出计算过程)
(2)图1为一定条件下燃料的燃烧热值,该条件下1000g氢气完全燃烧理论上产生热量为
143000
kJ。(3)新型贮氢合金材料的研制和应用对氢能开发意义重大。图2为甲、乙、丙三种合金材料吸收氢气的效率,其中甲被认为效率最佳,原因是吸收氢气质量占比最高以及
所用时间较短
。答案
4. (1)解:设制取 1000g 氢气,理论上需要分解水的质量为 $ x $。
$ 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \xlongequal[\mathrm{催化剂}]{\mathrm{阳光}} 2\mathrm{H}_2 \uparrow + \mathrm{O}_2 \uparrow $
$ \begin{array}{cc} 36 & 4 \\ x & 1000g \end{array} $
$ \frac{36}{4} = \frac{x}{1000g} \quad x = 9000g $
答:制取 1000g 氢气,理论上需要分解水的质量为 9000g。
(2)143000 (3)所用时间较短
$ 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} \xlongequal[\mathrm{催化剂}]{\mathrm{阳光}} 2\mathrm{H}_2 \uparrow + \mathrm{O}_2 \uparrow $
$ \begin{array}{cc} 36 & 4 \\ x & 1000g \end{array} $
$ \frac{36}{4} = \frac{x}{1000g} \quad x = 9000g $
答:制取 1000g 氢气,理论上需要分解水的质量为 9000g。
(2)143000 (3)所用时间较短
5. (2024·烟台)化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示。(该石灰石中杂质不溶解于水,也不与酸反应)


回答下列问题:
(1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,消耗的稀盐酸的总质量是
(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是
回答下列问题:
(1)10g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,消耗的稀盐酸的总质量是
30
g,产生二氧化碳的总质量是2.64
g。(2)该样品中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程)
(3)这种测定方法产生误差的原因可能是
二氧化碳有少部分溶于水
(写1条)。答案
5. (1)30 2.64
(2)解:设该样品中碳酸钙的质量为 $ x $。
$ \mathrm{CaCO}_3 + 2\mathrm{HCl} = \mathrm{CaCl}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2 \uparrow $
$ \begin{array}{cc} 100 & 44 \\ x & 2.64g \end{array} $
$ \frac{100}{44} = \frac{x}{2.64g} \quad x = 6g $
该样品中碳酸钙的质量分数为 $ \frac{6g}{10g} × 100\% = 60\% $。
答:该样品中碳酸钙的质量分数为 $ 60\% $。
(3)二氧化碳有少部分溶于水
(2)解:设该样品中碳酸钙的质量为 $ x $。
$ \mathrm{CaCO}_3 + 2\mathrm{HCl} = \mathrm{CaCl}_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2 \uparrow $
$ \begin{array}{cc} 100 & 44 \\ x & 2.64g \end{array} $
$ \frac{100}{44} = \frac{x}{2.64g} \quad x = 6g $
该样品中碳酸钙的质量分数为 $ \frac{6g}{10g} × 100\% = 60\% $。
答:该样品中碳酸钙的质量分数为 $ 60\% $。
(3)二氧化碳有少部分溶于水
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