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【题目】硫化氢与浓硫酸发生如下反应:H2S+H2SO4()→S↓+SO2↑+2H2O加热条件下,单质硫与浓硫酸又会发生如下反应:S+2H2SO4() 3SO2↑+2H2O

计算:

(1)98%浓硫酸可表示为H2SO4aH2O,则a=__;若要把该浓硫酸转化为H2SO4H2O,则98%浓硫酸与加入水的质量比为_____

(2)一定条件下,将0.1mol H2S气体通入足量浓硫酸中,生成b mol SO2,则 b的取值范围是_______

(3)50mL4.0mol/LNaOH溶液中,通入H2S气体并充分反应,然后,小心蒸发,得到不含结晶水的白色固体.通入H2S的物质的量为x mol,生成的白色固体的质量为7.9g,通过计算确定白色固体的可能成分及每种成分的质量(结果保留一位小数)_______

【答案】 254 0.1≤b≤0.4 NaOH4gNa2S3.9 g Na2S7.6 gNaHS0.3 g

【解析】

1)根据硫酸、水的物质的量比计算;

(2)利用极限法计算b值;

(3) NaOH溶液通入硫化氢气体,反应后的物质可能有可能是NaOHNa2SNa2SNaHS或者只有NaHS或者只有Na2S,利用讨论法计算分析。

1)浓硫酸的质量分数为98%,故每100g浓硫酸中含有硫酸98g,物质的量为:=1mol,含有水2g,物质的量为:=mol,故a=,若要把该浓硫酸转化为H2SO4H2O,则硫酸和水的物质的量比1:1,则需要加入水为182=16g,故浓硫酸与加入水的质量比为:10016=254

2H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2↑+2H2O①与S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O②,若只发生反应①,那么生成的二氧化硫的物质的量等于加入硫化氢的物质的量,为0.1mol

若反应①中生成的S单质继续发生反应②,那么生成二氧化硫物质的量为0.4mol,故b的范围是:0.1≤b≤0.4

350mL 4.0mol/LNaOH的物质的量为:0.05×4=0.2mol,由于硫化氢被完全吸收,而且氢氧化钠也全部反应,故所得的固体物质可能是NaOHNa2SNa2SNaHS或者只有NaHS或者只有只有Na2S

)设所得的固体产物中NaOHamolNa2Sbmol,根据钠原子的守恒可有:a+2b=0.2mol ①,40a+78b=7.9g ②,解得a=0.1molb=0.05mol,故NaOH的质量m=nM=0.1mol×40g/mol=4gNa2S的质量m=nM=0.05mol×78g/mol=3.9g

)设所得的固体产物中Na2SamolNaHSbmol,根据钠原子的守恒可有:2a+b=0.2mol ①,78a+56b=7.9g ②,解得a=molb=mol,故Na2S的质量m=nM=mol×78g/mol=7.6gNaHS的质量m= 7.9g7.6g=0.3g

)设所得的固体产物仅有NaHS,那么NaHS0.2mol,质量应为:0.2mol×56g/mol=11.2g,不符合题意,故无此情况,

)设所得的固体产物仅有Na2S,那么Na2S0.1mol,质量应为:0.1mol×78g/mol=7.8g,不符合题意,故无此情况。

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