题目内容
(本题共14分)
硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用。在实验室,浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算:
(1)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算,250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水?
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:
3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 4FeS2+11 O2→2Fe2O3+8SO2
若48mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体(H2S、H2O、N2)在空气中完全燃烧,若空气过量77%,计算产物气体中SO2体积分数(水是气体)。(已知空气组成:N2体积分数0.79、O2体积分数0.21)
(1)1.25 (2)250×98%÷98×16=40g
(3)2934.4÷22.4=131mol
设Fe3O4 amol Fe2O3 bmol
3a+2b=48 8a+11÷2b=131 a=4 b=18
n (Fe3O4):n(Fe2O3)=2:9
(4)设混合气为1体积,0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水,消耗1.26体积氧气。所需空气为1.26÷0.21×1.77=10.62
体积
=0.84÷(10.62-1.26+1.84)=0.075
【解析】
试题分析:(1)445g焦硫酸的物质的量=445g÷178g/mol=2.5mol,其中硫酸和三氧化硫均是2.5mol,2.5mol三氧化硫又产生2.5mol硫酸,则溶液中硫酸的物质的量是5.0mol,浓度是5.0mol÷4L=1.25mol/L。
(2)250g质量分数为98%的硫酸中硫酸的质量是250g×98%=245g,其中溶剂水是5g,硫酸的物质的量是245g÷98g/mol=2.5mol,可以结合水的物质的量是2.5mol,质量是2.5mol×18g/mol=45g,因此还可以吸收水的质量是45g-5g=40g。
(3)设Fe3O4的物质的量是amol,Fe2O3的物质的量是bmol
反应中消耗氧气的物质的量是2934.4L÷22.4L/mol=131mol
则根据方程式可知3a+2b=48、8a+11÷2b=131
解得a=4、b=18
则n (Fe3O4):n(Fe2O3)=2:9
(4)设混合气为1体积,根据氯化氢完全燃烧的方程式2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O 可知,0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水,消耗1.26体积氧气。反应中空气过量77%,因此所需空气为
×1.77=10.62,则二氧化硫体积分数
=
=0.075
考点:考查硫及其化合物反应的有关化学计算
下列叙述I和II均正确并有因果关系的是
选项 | 叙述I | 叙述II |
A | KNO3的溶解度大 | 用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl |
B | BaSO4难溶于酸 | 用盐酸和BaCl2溶液检验SO42- |
C | NH3能使酚酞溶液变红 | NH3可用于设计喷泉实验 |
D | Ca(OH)2能制成澄清石灰水 | 可配制2.0 mol?L-1的Ca(OH)2溶液 |
在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验 编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
n(X) | n(Y) | n(M) | ||
① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 |
② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 |
③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a |
④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b |
下列说法正确的是
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率υ(N)=1.0×10-2mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=2.0
C.实验③中,达到平衡是,X的转化率为60%
D.实验④中,达到平衡时,b>0.060
下列除杂方案错误的是
选项 | 被提纯的物质 | 杂质 | 除杂试剂 | 除杂方法 |
A. | CO(g) | CO2(g) | NaOH 溶液、浓 H2SO4 | 洗气 |
B. | NH4Cl(aq) | Fe3+(aq) | NaOH溶液 | 过滤 |
C. | Cl2(g) | HCl(g) | 饱和食盐水、浓H2SO4 | 洗气 |
D. | Na2CO3(s) | NaHCO3(s) | — | 灼烧 |