题目内容
8.某硫酸厂以硫铁矿为原料生产硫酸的过程如下:| 生产过程 | 化学反应 | 反应情况 |
| 硫铁矿的煅烧 | 4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2 | 4%的硫元素损失而混入炉渣 |
| 催化氧化 | 2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3 | SO2转化率为90% |
| SO3的吸收 | SO3+H2O=H2SO4 | SO3吸收率为100% |
(2)将含Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol•L-1的浓H2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000mL,测得溶液中c(Cu2+)=0.3mol•L-1.试计算:
①反应放出的气体在标准状况下的体积(不考虑气体的溶解)是4.48L.
②稀释后的溶液中含有的c(H+)是0.84mol/L.
分析 (1)利用FeS2~2S~2H2SO4计算;
(2)①分别设出Cu与CuO的物质的量,根据质量为20.8g和反应后c(Cu2+)=0.3mol/L列方程组解得Cu与CuO的物质的量,Cu与浓硫酸反应放出气体,根据反应计算即可;
②用硫酸中氢离子的总量减去被Cu与CuO消耗掉的,即可求算出稀释后c(H+).
解答 解:(1)由S原子守恒可知,FeS2~2S~2H2SO4,则
FeS2~2S~2H2SO4,
120 2×98
100t×40% x×98%
$\frac{120}{100t×40%}=\frac{2×98}{x×98%}$,解得x=108t,
故答案为:108;
(2)设混合物中Cu的物质的量为x,CuO的物质的量为y.
根据混合物为20.8g可有:64x+80y=20.8…①
根据混合液稀释至1000mL,c(Cu2+)=0.3mol/L,可有:x+y=0.3…②
解①②得:x=0.2mol、y=0.1mol,
①Cu与浓硫酸反应放出SO2气体,设生成气体的物质的量为amol,根据反应:
Cu+2H2SO4 (浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
1 1
0.2mol amol
可得:$\frac{1}{0.2}=\frac{1}{a}$解得:a=0.2mol.
由于是标况下,故体积V=n•Vm=4.48L.
故答案为:4.48L;
②已知n(H2SO4)总=0.05L×18.4mol/L=0.92mol
n(H2SO4)反应=2x+y=0.5mol
n(H2SO4)余=0.92mol-0.5mol=0.42mol
故 c(H +)=0.42mol×2÷1L=0.84mol/L
故答案为:0.84mol/L.
点评 本题考查了物质的量浓度的相关计算,掌握公式的使用是解题的关键,难度不大.
| A. | 乙烯发生加聚反应制得聚乙烯高分子材料 | |
| B. | 用甲烷与氯气制备一氯甲烷 | |
| C. | 用苯和浓硫酸、浓硝酸为原料制取硝基苯 | |
| D. | 用石灰石和稀盐酸反应制得二氧化碳 |
| A. | 反应后溶液中离子浓度大小关系为:c(NO3-)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-) | |
| B. | 溶液中先产生的是AgI沉淀 | |
| C. | AgCl的KSP的数值为1.69×10-10 | |
| D. | 若在AgCl悬浊液中滴加KI溶液,白色沉淀会转变成黄色沉淀 |
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
| 编号 | 实验目的 | 碳粉/g | 铁粉/g | 醋酸/% |
| ① | 为以下实验作参照 | 0.5 | 2.0 | 90.0 |
| ② | 0.5 | 2.0 | 36.0 | |
| ③ | 碳粉质量的影响 | 0.2 | 90.0 |
(3)该小组对图2甲中0-t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二::
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:反应放热使锥形瓶内温度升高;
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案,请你再设计一个实验方案验证假设一.
| A. | 1 L 0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中含有的CH3COO-为0.1NA | |
| B. | 常温下,1 L 0.1 mol•L-1 NH4NO3溶液中含有的氮原子数为0.2NA | |
| C. | 在反应KIO3+6HI═KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2,同时转移的电子数为6NA | |
| D. | 常温常压下,22.4 L乙烯中含有的共用电子对的数目为6NA |