Question

19．化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、工业生产以及日常生活等都离不开化学．
（1）大量使用化石燃料，最直接的危害是造成大气污染，如“温室效应”、“酸雨”等都与大量使用化石燃料有关．为了防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO₂，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用．请写出燃烧时，有关“固硫”（不使硫的化合物进入大气）反应的化学方程式CaO+SO₂═CaSO₃、2CaSO₃+O₂═CaSO₄；国际上最新采用“饱和亚硫酸钠溶液吸收法”，请写出有关反应的化学方程式SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃．
（2）氨气也是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．实验室可利用如图所示装置完成该反应，在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是NH₄NO₃（或：硝酸铵）．
（3）三硅酸镁（Mg₂Si₂O₈•nH₂O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂．它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H₂SiO₃还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激．三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O．将0.184g三硅酸镁加到50mL 0.1mo1•L^-1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用 0.1mo1•L^-1NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg₂Si₃O₈•nH₂O的n值为6．（注：Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260g•mol^-1）

Answer 1

分析 （1）煤中含有S，与氧气反应生成SO₂，SO₂与CaO反应生成CaSO₃，进一步反应生成CaSO₄，SO₂与Na₂SO₃反应生成NaHSO₃；
（2）氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化到可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵；
（3）根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确书写方程式即可，根据化学方程式进行计算．

解答 解：（1）煤中含有S，与氧气反应生成SO₂，反应方程式为S+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO₂，SO₂与CaO反应生成CaSO₃，反应方程式为CaO+SO₂═CaSO₃，进一步反应生成CaSO₄，反应方程式为2CaSO₃+O₂═CaSO₄，SO₂与Na₂SO₃反应生成NaHSO₃，反应方程式为SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃，
故答案为：CaO+SO₂═CaSO₃、2CaSO₃+O₂═CaSO₄；SO₂+Na₂SO₃+H₂O═2NaHSO₃；
（2）氨气的催化氧化产物是一氧化氮和水，即4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂OO，在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，因为一氧化氮遇到空气迅速变为二氧化氮，二氧化氮可以和水反应得到硝酸，硝酸可以和氨气反应生成硝酸铵，
故答案为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O；NH₄NO₃（或硝酸铵）；
（3）三硅酸镁中和胃酸（HCl）的化学方程式为：Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O，根据化学方程式，设0.184gMgSi₃O₈•nH₂O的物质的量是x，得
                   Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O
                          1      4
                          x     0.050L×0.1mol/L-0.030L×0.1mol/L
 $\frac{1}{x}$=$\frac{4}{0.050L×0.1mol/L-0.030L×0.1mol/L}$，解得x=0.0005mol，所以MgSi₃O₈•nH₂O的摩尔质量是$\frac{0.184}{0.0005}$=368g/mol，Mg₂Si₃O₈的摩尔质量为260g/mol，所以18n=108，即n=6．
故答案为：Mg₂Si₃O₈?nH₂O+4HCl═2MgCl₂+3H₂SiO₃+（n-1）H₂O；6．

点评 本题考查环境污染、复杂化学式的书写及计算等方面的知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度大．