Question

17．已知Co₂（OH）₂CO₃和Li₂CO₃在空氣中保持溫度為600～800℃，可制得LiCoO₂，已知3Co₂（OH）₂CO₃+O₂→2Co₃O₄+3H₂O+3CO₂；4Co₃O₄+6Li₂CO₃+O₂→12LiCoO₂+6CO₂．按鈷和鋰的原子比1：1混合固體，空氣過量70%，800℃時充分反應，計算產物氣體中CO₂的體積分數（保留三位小數，已知空氣組成，N₂體積分數0.79，O₂體積分數0.21）

Answer 1

分析 由3Co₂（OH）₂CO₃+O₂→2Co₃O₄+3H₂O+3CO₂；4Co₃O₄+6Li₂CO₃+O₂→12LiCoO₂+6CO₂
可得方程式：6Co₂（OH）₂CO₃+6Li₂CO₃+3O₂$\frac{\underline{\;600～800℃\;}}{\;}$12LiCoO₂+6H₂O+12CO₂；
令參加反應的氧氣為3mol，則相當于$\frac{3}{0.21}$mol空氣，空氣過量70%，則空氣通入（1+0.7）×$\frac{3}{0.21}$mol，生成6mol水（g）和12mol CO₂，據此計算CO₂的體積分數．

解答 解：由3Co₂（OH）₂CO₃+O₂→2Co₃O₄+3H₂O+3CO₂；4Co₃O₄+6Li₂CO₃+O₂→12LiCoO₂+6CO₂
可得方程式：6Co₂（OH）₂CO₃+6Li₂CO₃+3O₂$\frac{\underline{\;600～800℃\;}}{\;}$12LiCoO₂+6H₂O+12CO₂；
令參加反應的氧氣為3mol，則相當于$\frac{3}{0.21}$mol空氣，空氣過量70%，則空氣通入（1+0.7）×$\frac{3}{0.21}$mol，生成6mol水（g）和12mol CO₂；
所以產物氣體中CO₂的體積分數=$\frac{12mol}{（12+6-3+1.7×\frac{3}{0.21}）mol}$=0.305；
答：產物氣體中CO₂的體積分數為0.305．

點評 本題考查了有關化學方程式的計算，題目難度較大，側重于考查學生的分析能力和計算能力，注意根據方程式中物質之間的物質的量的關系計算．