题目内容
硫有多种化合物,许多含硫化合物在工业上有重要的用途.
(1)工业上可用黄铁矿、焦炭在有限的空气中燃烧制备硫磺.
3FeS2+12C+8O2
Fe3O4+nA↑+6S
A是
(2)硫的氯化物常做橡胶工业的硫化剂.硫与氯气在一定条件下反应,得到两种硫的氯化物B和D.B物质中的含硫量为0.3107,D物质中的含氯量为0.5259,B的相对分子质量比D小32.计算确定这两种氯化物的分子式分别为
(3)硫化氢有毒.在120℃、101kPa,将H2S和O2在密闭容器中点燃,充分反应后又恢复到了原来的温度和压强时,气体体积减少30%,求原混合其气体中H2S的体积分数.写出推导过程.(不考虑硫化氢的分解)
(4)硫代硫酸钠是重要的还原剂,可用亚硫酸钠和硫粉在水溶液中加热制得.取15.12g Na2SO3溶于80.0mL水中,加入5.00g硫粉,用小火加热至,微沸,反应约1小时后过滤,将滤液蒸发至体积为30.0mL,再冷却到10℃,则理论上析出Na2S2O3?5H2O多少克?写出推导过程.
(已知:Na2S2O3的溶解度,10℃时为60.0g/100g水,100℃时为207g/100g水.100℃时,Na2S2O3饱和溶液的密度为1.14g/mL).
(1)工业上可用黄铁矿、焦炭在有限的空气中燃烧制备硫磺.
3FeS2+12C+8O2
△ |
A是
CO
CO
(写化学式).若得到192克的硫磺,则产生标准状况下的A气体268.8
268.8
L.(2)硫的氯化物常做橡胶工业的硫化剂.硫与氯气在一定条件下反应,得到两种硫的氯化物B和D.B物质中的含硫量为0.3107,D物质中的含氯量为0.5259,B的相对分子质量比D小32.计算确定这两种氯化物的分子式分别为
SCl2、S2Cl2
SCl2、S2Cl2
.(3)硫化氢有毒.在120℃、101kPa,将H2S和O2在密闭容器中点燃,充分反应后又恢复到了原来的温度和压强时,气体体积减少30%,求原混合其气体中H2S的体积分数.写出推导过程.(不考虑硫化氢的分解)
(4)硫代硫酸钠是重要的还原剂,可用亚硫酸钠和硫粉在水溶液中加热制得.取15.12g Na2SO3溶于80.0mL水中,加入5.00g硫粉,用小火加热至,微沸,反应约1小时后过滤,将滤液蒸发至体积为30.0mL,再冷却到10℃,则理论上析出Na2S2O3?5H2O多少克?写出推导过程.
(已知:Na2S2O3的溶解度,10℃时为60.0g/100g水,100℃时为207g/100g水.100℃时,Na2S2O3饱和溶液的密度为1.14g/mL).
分析:(1)根据原子守恒判断A的化学式;
根据n=
计算硫的物质的量,根据方程式计算气体A的物质的量,再根据V=nVm计算其体积;
(2)根据元素含量计算B、D物质中N(S):N(Cl),B的相对分子质量比D小32,则D比B多1个S原子,Cl原子数目相同,据此解答;
(3)2H2S+O2
2S+2H2O(1);2H2S+3O2
2SO2+2H2O(2)
由反应知,当n(H2S):n(O2)>2:1时,按(1)进行,气体体积可能减少30%;
当2:1>n(H2S):n(O2)>2:3时,既有反应(1)又有反应(2),气体体积可能减少30%;
据此设原混合气体中H2S、O2分别为xL、yL,利用差量法计算;
(4)n(Na2SO3)=
=0.12mol,n(S)=
=0.16mol,故硫过量,生成Na2S2O3为0.12mol,质量为15.2g+0.12mol×32g/mol=18.96g,100℃时Na2S2O3的溶解度为207g/100g水,80g水溶解Na2S2O3的质量=207g×
=165.6g>18.96g,故微沸时生成的Na2S2O3全部溶解,故滤液中Na2S2O3为0.12mol,质量为18.96g,10℃时30.0mL溶液中水的质量=30mL×1.14g/mL-18.96g=15.24g,设析出的Na2S2O3?5H2O为xg,根据10℃时溶解度理解方程解答.
根据n=
m |
M |
(2)根据元素含量计算B、D物质中N(S):N(Cl),B的相对分子质量比D小32,则D比B多1个S原子,Cl原子数目相同,据此解答;
(3)2H2S+O2
点燃 |
点燃 |
由反应知,当n(H2S):n(O2)>2:1时,按(1)进行,气体体积可能减少30%;
当2:1>n(H2S):n(O2)>2:3时,既有反应(1)又有反应(2),气体体积可能减少30%;
据此设原混合气体中H2S、O2分别为xL、yL,利用差量法计算;
(4)n(Na2SO3)=
15.12g |
126g/mol |
5g |
32g/mol |
80g |
100g |
解答:解:(1)反应3FeS2+12C+8O2
Fe3O4+nA↑+6S中,由原子守恒可知,A中N(C):N(O)=12:(16-4)=1:1,故A为CO,n=12;
192克的硫磺的物质的量=
=6mol,由方程式可知n(CO)=2n(S)=12mol,故CO的体积为12mol×22.4L/mol=268.8L,
故答案为:CO;268.8;
(2)B物质中的含硫量为0.3107,则B分子中N(S):N(Cl)=
:
=1:2,
D物质中的含氯量为0.5259,则D分子中N(S):N(Cl)=
:
=1:1
B的相对分子质量比D小32,则D比B多1个S原子,Cl原子数目相同,令B为SxCl2x,D为SyCly,则:
,解得x=1,y=2,故B为SCl2,D为S2Cl2,
故答案为:SCl2、S2Cl2;
(3)2H2S+O2
2S+2H2O(1);2H2S+3O2
2SO2+2H2O(2)
由反应知,当H2S:O2>2:1时,按(1)进行,气体体积可能减少30%,
当2:1>H2S:O2>2:3时,既有反应(1)又有反应(2),气体体积可能减少30%,
设原混合气体中H2S、O2分别为xL、yL,则:
①当H2S:O2>2:1时,2H2S+O2
2S+2H2O 气体体积减少
2y y 2y y
所以
=0.3,故x:y=7:3,故H2S的体积分数=
=0.7;
②当2:1>H2S:O2>2:3时,xH2S+yO2
(y-
)SO2+(1.5x-y)S+xH2O 气体体积减少
x y (y-
) x
所以
=0.3,故x:y=3:2,故H2S的体积分数=
=0.6,
故答案为:H2S的体积分数为0.7或0.6;
(4)n(Na2SO3)=
=0.12mol,n(S)=
=0.16mol,
故硫过量,生成Na2S2O3为0.12mol,质量为15.2g+0.12mol×32g/mol=18.96g,100℃时Na2S2O3的溶解度为207g/100g水,80g水溶解Na2S2O3的质量=207g×
=165.6g>18.96g,故微沸时生成的Na2S2O3全部溶解,故滤液中Na2S2O3为0.12mol,质量为18.96g,10℃时30.0mL溶液中水的质量=30mL×1.14g/mL-18.96g=15.24g,设析出的Na2S2O3?5H2O为xg,则:
=
,解得x=23.4
答:理论上析出23.4gNa2S2O3?5H2O.
△ |
192克的硫磺的物质的量=
192g |
32g/mol |
故答案为:CO;268.8;
(2)B物质中的含硫量为0.3107,则B分子中N(S):N(Cl)=
0.3107 |
32 |
1-0.3107 |
35.5 |
D物质中的含氯量为0.5259,则D分子中N(S):N(Cl)=
0.5259 |
32 |
1-0.5259 |
35.5 |
B的相对分子质量比D小32,则D比B多1个S原子,Cl原子数目相同,令B为SxCl2x,D为SyCly,则:
|
故答案为:SCl2、S2Cl2;
(3)2H2S+O2
点燃 |
点燃 |
由反应知,当H2S:O2>2:1时,按(1)进行,气体体积可能减少30%,
当2:1>H2S:O2>2:3时,既有反应(1)又有反应(2),气体体积可能减少30%,
设原混合气体中H2S、O2分别为xL、yL,则:
①当H2S:O2>2:1时,2H2S+O2
点燃 |
2y y 2y y
所以
y |
x+y |
7 |
7+3 |
②当2:1>H2S:O2>2:3时,xH2S+yO2
点燃 |
x |
2 |
x y (y-
x |
2 |
x |
2 |
所以
0.5x |
x+y |
3 |
2+3 |
故答案为:H2S的体积分数为0.7或0.6;
(4)n(Na2SO3)=
15.12g |
126g/mol |
5g |
32g/mol |
故硫过量,生成Na2S2O3为0.12mol,质量为15.2g+0.12mol×32g/mol=18.96g,100℃时Na2S2O3的溶解度为207g/100g水,80g水溶解Na2S2O3的质量=207g×
80g |
100g |
60 |
100 |
18.96-
| ||
15.24-
|
答:理论上析出23.4gNa2S2O3?5H2O.
点评:本题考查化学计算,题量很大,过程复杂,计算量大,对学生的心理有较高的要求,是对学生综合能力的考查,(3)中注意利用总反应式进行的计算,(4)中计算为易错点,难点,题目难度很大.
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