题目内容
实验室可由多条途径得到SO2.
方法一:Na2SO3溶液与硫酸反应可以制得SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
方法二:铜与浓硫酸反应可以制得SO2,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
(1)如果要在实验室制取SO2,选用上述两种方法中的哪种更合理,你的理由是 .
(2)海波(Na2S2O3?5H2O)也能与硫酸反应制得SO2
(Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O).工业制得的海波中可能含有Na2SO3.取三份质量不同的样品,分别加入100g浓度相同的硫酸溶液后,过滤出硫黄,微热使SO2全部逸出,测得实验数据如下表.
试计算:
①硫酸的质量分数是
②样品中质量比m(Na2S2O3?5H2O):m(Na2SO3)= .
方法一:Na2SO3溶液与硫酸反应可以制得SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
方法二:铜与浓硫酸反应可以制得SO2,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)
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(1)如果要在实验室制取SO2,选用上述两种方法中的哪种更合理,你的理由是
(2)海波(Na2S2O3?5H2O)也能与硫酸反应制得SO2
(Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O).工业制得的海波中可能含有Na2SO3.取三份质量不同的样品,分别加入100g浓度相同的硫酸溶液后,过滤出硫黄,微热使SO2全部逸出,测得实验数据如下表.
| 第一份 | 第二份 | 第三份 | |
| 样品质量(g) | 10.00 | 20.00 | 40.00 |
| SO2质量(g) | 1.28 | 2.56 | 3.2 |
| 硫的质量(g) | 0.480 | 0.960 | 1.28 |
①硫酸的质量分数是
②样品中质量比m(Na2S2O3?5H2O):m(Na2SO3)=
考点:物质的相互转化和制备,有关溶质质量分数的简单计算,根据化学反应方程式的计算
专题:物质的制备
分析:(1)根据经济性原则,从消耗硫酸的量分析;
(2)①先根据表中数据可知第三份的反应中硫酸不足,然后根据硫酸不足的反应数据计算出硫酸的质量分数;
②第一份中硫酸过量,样品中的Na2S2O3?5H2O和亚硫酸钠完全反应,根据反应生成的硫的质量及二氧化硫的物质的量计算出样品中Na2S2O3?5H2O和亚硫酸钠的质量之比.
(2)①先根据表中数据可知第三份的反应中硫酸不足,然后根据硫酸不足的反应数据计算出硫酸的质量分数;
②第一份中硫酸过量,样品中的Na2S2O3?5H2O和亚硫酸钠完全反应,根据反应生成的硫的质量及二氧化硫的物质的量计算出样品中Na2S2O3?5H2O和亚硫酸钠的质量之比.
解答:解:(1)制备等量的二氧化硫,方法(1)消耗的硫酸少;
(2)①根据表中数据可知,第一、第二份样品硫酸过量,而第三份样品硫酸不足,因此根据低三份反应产生的二氧化硫,设硫酸的质量为x
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,
98 64
x 3.2g
=
x=4.9g
硫酸的质量分数为:
×100%=4.9%
②第一份中硫酸过量,设产生硫需要Na2S2O3的质量为x,同时产生二氧化硫的质量为y
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O可知,
158 64 32
x y 0.480g
=
x=2.37g
则依据Na2S2O3?5H2O~Na2S2O3的关系设Na2S2O3?5H2O的质量为m
248 158
m 2.37g
=
m=3.72g
=
y=0.96g
因此Na2SO3反应产生二氧化硫的质量为:1.28g-0.96g=0.32g
设亚硫酸钠与硫酸反应产生0.32g的二氧化硫需要Na2SO3的质量为z,
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
126 64
z 0.32g
=
z=0.63g
因此m(Na2S2O3?5H2O):m(Na2SO3)=3.72g:0.63g=124:21
故答案为:①4.9%;②124:21.
(2)①根据表中数据可知,第一、第二份样品硫酸过量,而第三份样品硫酸不足,因此根据低三份反应产生的二氧化硫,设硫酸的质量为x
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,
98 64
x 3.2g
| 98 |
| x |
| 64 |
| 3.2g |
硫酸的质量分数为:
| 4.9g |
| 100g |
②第一份中硫酸过量,设产生硫需要Na2S2O3的质量为x,同时产生二氧化硫的质量为y
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O可知,
158 64 32
x y 0.480g
| 158 |
| x |
| 32 |
| 0.480g |
则依据Na2S2O3?5H2O~Na2S2O3的关系设Na2S2O3?5H2O的质量为m
248 158
m 2.37g
| 248 |
| m |
| 158 |
| 2.37g |
| 64 |
| y |
| 32 |
| 0.480g |
因此Na2SO3反应产生二氧化硫的质量为:1.28g-0.96g=0.32g
设亚硫酸钠与硫酸反应产生0.32g的二氧化硫需要Na2SO3的质量为z,
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
126 64
z 0.32g
| 126 |
| z |
| 64 |
| 0.32g |
因此m(Na2S2O3?5H2O):m(Na2SO3)=3.72g:0.63g=124:21
故答案为:①4.9%;②124:21.
点评:本题考查二氧化硫的制备以及测定某海波样品的成分,题目难度较大,侧重了对学生实验答题能力的培养和方法与技巧的指导和训练,有利于提高学生的实验设计能力和应试能力,提升学生的学科素养.
练习册系列答案
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