硫酸是极其重要的化工原料.在工业.农业.医药.军事等领域应用广泛．工业上通常用接触法制硫酸.主要原料是硫铁矿和空气．接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化,二氧化硫转化为三氧化硫,三氧化硫的吸收和硫酸的生成．为了防止环境污染并对尾气进行综合利用.硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2.SO3等气体.再向吸收液中加入浓� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛．
工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气．接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：二氧化硫的制取和净化；二氧化硫转化为三氧化硫；三氧化硫的吸收和硫酸的生成．为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO₂、SO₃等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体．为了测定测定上述（NH₄）₂ SO₄和NH₄HSO₄固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL，加热至120℃左右，使氨气全部逸出[（NH₄）₂ SO₄和 NH₄HSO₄的分解温度均高于200℃]，测得有关实验数据如下（标准状况）：

实验	样品的质量/g	NaOH溶液的体积/mL	氨气的体积/L（标准状况）
1	7.24	50.00	1.792
2	14.48	50.00	3.584
3	21.72	50.00	4.032
4	36.20	50.00	2.240

（1）由1组数据直接推测：1.81g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为0.448L．
（2）试计算该混合物中（NH₄）₂SO₄和 NH₄HSO₄的物质的量之比为1：2．
（3）求所用NaOH溶液的物质的量浓度．

分析（1）由实验1和2判断此时氢氧化钠过量，样品步骤，生成氨气的体积与样品的质量成正比，据此计算出1.81g样品生成氨气的体积；
（2）实验2中样品完全反应，设出（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的物质的量，然后根据氨气的物质的量、样品质量列式计算出二者的物质的量，再计算出二者的物质的量之比；
（3）根据Ⅲ组数据中进入36.20样品只生成了2.240L氨气可知，此时氢氧化钠溶液不足，可以根据Ⅲ中数据计算出氢氧化钠溶液浓度；先根据（1）计算出36.20g样品中含有的NH₄HSO₄物质的量，再根据反应的先后顺序H⁺+OH^-=H₂O，NH₄⁺+OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O计算出氢氧化钠的物质的量，最后根据c=$\frac{n}{V}$计算出氢氧化钠的物质的量浓度．

解答（1）0.448 （2）1：2 （3）3mol•L-1
解：（1）由Ⅰ和Ⅱ中的数据7.24g：1.792L=14.48 g：3，584L可知：当样品质量≤14.48 g时，NaOH足量，样品质量与氨气体积比为定值，则1.81g样品生成氨气的体积为：V（NH₃）=$\frac{1.81g}{7.24g}$×1.792 L=0.448 L，
故答案为：0.448；
（2）设（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄物质的量分别为x、y，则：①2x+y=$\frac{1.792L}{22.4L/mol}$=0.08mol，②132x+115y=7.24g，
根据①②联立解得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.02mol}\\{y=0.04mol}\end{array}\right.$，
所以n[（NH₄）₂SO₄]：n[NH₄HSO₄]=0.02mol：0.04mol=1：2，
故答案为：1：2；
（3）根据表中数据可知，当实验4中进入36.20g样品时，比实验3生成的氨气体积小，说明氢氧化钠已经不足，可以根据实验4计算出氢氧化钠溶液的浓度，
根据1可知，21.72g样品中含NH₄HSO₄物质的量为：0.04mol×$\frac{36.20g}{7.24g}$=0.20mol，反应的先后顺序为：H⁺+OH^-=H₂O、NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，
求得n（NaOH）=0.20mol+$\frac{2.240L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
则氢氧化钠溶液的浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.3mol}{0.05L}$=6mol/L，
答：所用NaOH溶液的物质的量浓度为6mol/L．

点评本题考查了有关混合物的计算，题目难度较大，正确分析表中数据不能够判断过量情况为解答关键，注意掌握常见物质之间的反应原理，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力．

练习册系列答案

10．

某溶液中可能含有H⁺、Na⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-等离子．当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法不正确的是（　　）

	A．	原溶液中一定含有的阳离子是H⁺、NH₄⁺、Fe³⁺、Al³⁺
	B．	原溶液中一定含有SO₄^2-
	C．	原溶液中含有的Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比为1：1
	D．	反应最后形成的溶液中溶质为Na₂SO₄

7．已知反应式：①H₂S+I₂=S↓+2H⁺+2I^-②H₂SO₃+2H₂S=3S↓+3H₂O ③2I^-+Br₂=I₂+2Br^-④H₂SO₃+I₂+H₂O=SO₄^2-+2I^-+4H⁺，下列各组中还原性由弱到强的是（　　）

	A．	H₂S、H₂SO₃、I^-、Br^-		B．	I^-、Br^-、H₂SO₃、H₂S
	C．	Br^-、I^-、H₂SO₃、H₂S		D．	I^-、Br^-、H₂S、H₂SO₃

Mg²⁺

Al³⁺

Cl^-

S^2-

4．对于可逆反应M+N?Q达到平衡时，下列说法正确的是（　　）

	A．	M、N、Q三种物质的浓度一定相等		B．	M、N全部变成了Q
	C．	反应物和生成物的浓度都保持不变		D．	正反应和逆反应不再进行

11．N₂O俗称“笑气”，医疗上曾用作可吸入性麻醉剂，下列反应能产生N₂O：3CO+2NO₂=3CO₂+N₂O．下列关于N₂O的说法一定正确的是（　　）

	A．	上述反应，每生成lmolN₂O，消耗67.2LCO
	B．	等物质的量的NO和CO含有相等的电子数
	C．	N₂O只有氧化性，无还原性
	D．	CO会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒

8．宏观物质是由微粒构成的，微粒之间存在相互作用，下列说法错误的是（　　）

	A．	食盐是由Na⁺和Cl^-通过离子键形成的离子化合物
	B．	Si与C同属ⅣA族，因此SiO₂和CO₂两种物质中微粒间作用完全相同
	C．	含有共价键的化合物不一定是共价化合物
	D．	冰中H₂O分子间存在氢键、H₂O分子内存在极性共价键

9．清朝的徐寿认为人的生存离不开氧气，所以就命名为“养气”即“养气之质”，后来为了统一就用“氧”代替了“养”字．在很多化学反应中都有氧气的参与：
（1）已知常温下Na在空气中可生成Na₂O，写出氧离子的结构意义图：

，钠离子核外能量最高的电子位于2p层，比较离子半径大小：r（Na⁺）＜r（O^2-）（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）已知Na在O₂中燃烧生成Na₂O₂，判断Na₂O₂中含有的化学键有离子键、共价键，
（3）写出C在足量的O₂中完全燃烧的产物的电子式

，
（4）已知16gFe在O₂中完全燃烧，生成黑色固体，共放出112kJ热量，写出该反应的热化方程式：
3Fe（s）+2O₂（g）═Fe₃O₄（s）△H=-1176kJ/mol．

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