题目内容
16.已知浓硫酸吸收SO3可得到纯H2S2O7,再加水稀释可得到任意浓度的硫酸溶液.现用500g 98%的浓H2SO4(密度为1.84g/mL)充分吸收SO3后,再进行稀释,可得到98%的硫酸为( )| A. | 1000g | B. | 1110g | C. | 543.5mL | D. | 1840mL |
分析 根据98%的浓H2SO4中硫酸和水的物质的量之比是:$\frac{98g}{98g/mol}$:$\frac{2g}{18g/mol}$=1:$\frac{1}{9}$,所以98%的浓硫酸可以表示为:SO3•$\frac{10}{9}$H2O,吸收三氧化硫后,得到纯H2S2O7,可以表示为:2SO3•H2O,进一步表示为:$\frac{20}{9}$SO3•$\frac{10}{9}$H2O,计算浓硫酸改写后水的物质的量,可得$\frac{20}{9}$SO3•$\frac{10}{9}$H2O的物质的量,再利用硫原子守恒计算H2SO4•$\frac{1}{9}$H2O的物质的量,进而计算质量.
解答 解:98%的浓H2SO4中硫酸和水的物质的量之比是:$\frac{98g}{98g/mol}$:$\frac{2g}{18g/mol}$=1:$\frac{1}{9}$,所以98%的浓硫酸可以表示为:SO3•$\frac{10}{9}$H2O,吸收三氧化硫后,得到纯H2S2O7,可以表示为:2SO3•H2O,进一步表示为:$\frac{20}{9}$SO3•$\frac{10}{9}$H2O,浓硫酸改写后水的物质的量:n(H2O)=500g÷(80+$\frac{10}{9}$×18)×$\frac{10}{9}$=$\frac{50}{9}$mol,则$\frac{20}{9}$SO3•$\frac{10}{9}$H2O的物质的量为:10mol,根据硫原子守恒,可得浓硫酸H2SO4•$\frac{1}{9}$H2O物质的量为:$\frac{100}{9}$mol,所以浓硫酸质量为:$\frac{100}{9}$mol×(98+2)g/mol=1110g.
故选:B.
点评 本题主要考查了溶液浓度的计算,难度较大,注意元素守恒以及物质的量的应用.
| A. | CH4•H2O晶体中水是溶剂 | B. | CH4•H2O的组成元素有三种 | ||
| C. | 可燃冰是一种纯净物 | D. | 可燃冰燃烧说明水具有可燃性 |
【实验回顾】如图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置.
(1)写出红磷燃烧的化学方程式4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减小,烧杯中水倒吸到集气瓶.若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测量结果与理论值误差较大.
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计如图2实验装置,再次测定空气中氧气含量.装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈.
Ⅱ.测得实验数据如表
| 测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
| 烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
| 体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学方程式2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2.
(2)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是20.2%(计算结果精确到0.1%).
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者精确度更高的原因是:①氧气完全反应;②避免了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的空气外逸.