解题思路:(1)依据CaCO3→CO2↑+CaO反应,计算碳酸钙物质的量来定量计算二氧化碳物质的量,得到标准状况气体的体积;
(2)依据极值计算计算得到生成二氧化碳的物质的量范围;
(3)当空气O2中与C完全反应生成CO2时所得窑气中CO2体积分数最大,依据化学方程式计算得到;
(4)依据化学方程式和题干条件计算个物质的物质的量,分析计算配料比;
(1)含碳酸钙95%的石灰石2.0t按②完全分解(设杂质不分解)碳酸钙质量=2.0t×95%=1.9t=1900Kg,物质的量为19Kmol,CaCO3→CO2↑+CaO生成二氧化碳物质的量为19Kmol,可得标准状况下CO2的体积=19000mol×22.4L/mol=425600L=425.6m3;
故答案为:425.6m3;
(2)纯净的CaCO3和焦炭混合物m g在石灰窑中完全反应,依据极值计算得到,若mg碳全部反应生成二氧化碳物质的量为[m/12],若全部为碳酸钙生成二氧化碳物质的量为[m/100],所以所得CO2的物质的量范围是[m/100mol<n(CO2)<
m
12mol;
故答案为:
m
100mol<n(CO2)<
m
12mol;
(3)设n(C)=1mol,n(CaCO3)=2.2mol,当空气O2中与C完全反应生成CO2时所得窑气中CO2体积分数最大
C+O2=CO2CaCO3=CO2+CaO
1 1 1 2.2 2.2
CO2的体积分数=
1+2.2
1+2.2+4]×100%=44.4%;
答:窑气中CO2的最大体积分数为44.4%;
(4)设窑气为100mol,则n(N2)=100-41.6-0.2-0.2=58mol,空气只含N2与O2,且体积比为4:1,n(O2)=[58/4]=14.5mol;参加反应的氧气n(O2)=14.5mol-0.2mol=14.3mol;
2C+O2=2CO C+O2=CO2CaCO3=CO2+CaO
2 1 1 1 1 1 1 1
0.2 0.1 0.214.2 14.2 14.2 27.4 27.4
n(CaCO3)=27.4mol,n(C)=14.4mol;
n(CaCO3)
n(C)=1.90;
答:此次窑内配比为:1.90;
点评:
本题考点: 化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查了化学方程式的计算方法应用,极值假设,混合物质成分的计算应用,题目难度较大.