题目内容
【题目】合成氨反应在工业生产中的大量运用,满足了人口的急剧增长对粮食的需求,也为有机合成提供了足够的原料——氨。合成氨反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。若将标准状况下11.2L的N2与足量的H2进行反应,并将得到的气体通入水中,用1mol/L的硫酸完全中和成正盐,消耗硫酸的体积为200mL。
(1)实验室用98%浓硫酸(密度为1.84g/ml)配制1mol/L的稀硫酸。
①该浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为______________;
②配制时选用的仪器除了量筒、胶头滴管、烧杯外,还需要的仪器有_______________;
③需要量取的浓硫酸的体积为_________。
(2)若消耗1mol/L硫酸的体积小于200mL,则可能的原因是__________
A. 未经冷却就将硫酸转移至容量瓶 B.定容时俯视刻度线
C.往容量瓶转移时,有少量液体溅出 D.定容时仰视刻度线
E.容量瓶未干燥即用来配制溶液
F.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线
(3)该反应得到的氨气的产率为__________。
【答案】 18.4mol/L 玻璃棒、250mL容量瓶 13.6mL AB 40%
【解析】(1)①该浓硫酸的物质的量浓度为:c=mol·L-1=18.4mol·L-1;②配制时选用的仪器除了量筒、胶头滴管、烧杯外,还需要的仪器有:玻璃棒进行引流、搅拌等操作;实验中消耗200mL硫酸溶液,故还要250mL容量瓶;③配制250mL 1mol·L-1的稀硫酸,需要浓硫酸的体积为:
≈0.0136L=13.6mL。(2)若消耗1mol/L硫酸的体积小于200mL,则可能的原因是所用硫酸溶液浓度偏高:A.、将浓硫酸在烧杯中稀释后未经冷却就转移至容量瓶中,并定容,则冷却后溶液体积偏小,浓度偏高,故A正确;B、定容时俯视刻度线观察液面,则溶液体积偏小,浓度偏高,故B正确;C.往容量瓶转移时,有少量液体溅出,溶质减少,浓度偏小,故C错误;D.定容时仰视刻度线观察液面,则溶液体积偏大,浓度偏低,故D错误;E.容量瓶未干燥即用来配制溶液,,对浓度无影响,故E错误;F、定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线则浓度偏低,故F错误;故选AB。(3)氨气的实际产量:0.2L×1mol·L-1×2=0.4mol,氨气的理论产量:
×2=1mol,该反应得到的氨气的产率为
×100%=40%。
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