Question

【题目】实验室模拟合成硫酸的流程如下：

从下图中选择制取气体的合适装置：

（1）装置C的名称为_________________，实验室通常能用装置C制备_________。

A．H2 B．H2S C．CO2 D．O2

（2）实验室用装置D制备NH3的化学方程式为_______________________________。

（3）若用装置B制备SO2，可以选用试剂为___________。

A、浓硫酸、亚硫酸钠固体 B．浓硫酸、铜片

C．稀硫酸、亚硫酸溶液 D．浓硫酸、铁屑

（4）SO2和O2通过甲装置，甲装置的作用除了可以控制SO2、O2的流速外，还可以__________。

（5）若将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：

实验编号	温度/℃	起始量/mol		平衡量/mol
		SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8
2	T2	4	2	0.4	y

表中x=_______mol，y=_______mol，T1______T2（填“>”、“=”或“<”)

（6）SO2尾气可用NaOH溶液吸收，得到Na2SO3和NaHSO3两种盐。若一定物质的量的SO2与氢氧化钠溶液反应，所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为2:3，则参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比为________。

A. 5:7 B．1:2 C．9:4 D．9:13

（7）硫酸与氨水反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，现称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.58 g，加入含0.1 molNaOH的溶液，发生反应：①OH-+H+→H2O, ②OH-+NH4+→NH3↑+H2O。充分反应，生成1792 mL（标准状况）。已知①优先反应，则样品中(NH4)2SO4的物质的量为_______mol，NH4HSO4的物质的量为_______mol。

Answer 1

【答案】 启普发生器 ABC 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O A 干燥气体、充分混合气体 1.6 0.2 > A 0.04 0.02

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）装置C的名称为启普发生器；启普发生器用于固体与液体反应不加热制备气体，固体要求反应前后始终保持块状，且此反应放出热量少，因此可以制备气体是H2、H2S、CO2等，故选项ABC正确；（2）实验室制备氨气，用NH4Cl和Ca(OH)2受热制备，反应方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（3）装置B制备SO2，利用不需要加热来制备，即NaHSO3和浓硫酸的反应，铜片和浓硫酸反应需要加热，铁和浓硫酸发生钝化反应，稀硫酸与亚硫酸不产生二氧化硫，故A正确；（4）浓硫酸具有吸水性，可以干燥SO2和O2，使SO2和O2充分混合；（5）发生2SO2＋O22SO3，达到平衡时，消耗O2的物质的量为(2－0.8)mol=1.2mol，即消耗SO2的物质的量为2.4mol，x=(4－2.4)mol=1.6mol，消耗SO2为(4－0.4) mol=3.6mol，则消耗氧气的物质的量为3.6/2mol=1.8mol，y=(2－1.8)mol=0.2mol，SO2与氧气反应是放热反应，升高温度促使平衡向逆反应方向进行，根据表格数据，应是T1>T2；（6）根据元素守恒，Na的物质的量等于NaOH物质的量，即n(NaOH)=(2×2＋3)mol=7mol,SO2的物质的量n(SO2)=(2＋3)mol=5mol，即SO2和NaOH物质的量比值为7：5，故A正确；（7）因为优先发生中和反应，因此设NH4HSO4的物质的量为xmol，因为有氨气产生，因此H＋完全反应，溶液中含有(0.1－x)mol的OH－，再与NH4＋反应，NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O，因此有0.1－x=1792×10－3/22.4mol，解得x=0.02mol，即(NH4)2SO4的物质的量为(7.58－0.02×115)/132mol=0.04mol。