Question

已知H₂S 有可燃燒性，燃燒時氧氣的量不同，產(chǎn)物也不同．
（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H₂S和O₂ 的混合氣體120mL，經(jīng)點燃后，反應(yīng)至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復(fù)到原來狀況，體積為15mL，該15mL氣體可能是

 

A．H₂S和SO₂ B．O₂ C．H₂S     D．SO₂和O₂
（2）若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，上述氣體，H₂S和O₂ 的混合氣體120mL，經(jīng)點燃后，反應(yīng)至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復(fù)到原來狀況，體積為30mL，求原氣體可能的組成．
（3）已知硫化氫氣體在空氣中的體積分數(shù)為4.3%～45.5%時點燃會發(fā)生爆炸，當(dāng)硫化氫在空氣中的體積分數(shù)為20%時，其爆炸產(chǎn)物是

 

．
（4）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將120mL H₂S和O₂的混合氣體點燃，若原混合氣體中H₂S 為x mL，反應(yīng)后所得氣體的總體積為y mL，求：
①當(dāng)x在不同范圍時y與x的函數(shù)關(guān)系．
②當(dāng)y=60mL時，原H₂S 的體積可能是多少．

Answer 1

考點：硫化氫,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題,氧族元素

分析：（1）（2）H₂S和O₂的混合氣體點燃后充分反應(yīng)，如氧氣足量發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O，剩余氣體可能為SO₂或二者都有；如氧氣不足，發(fā)生2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O，剩余氣體H₂S，以此解答該題；
（3）硫化氫氣體在空氣中的體積分數(shù)為4.3%-45.5%時會發(fā)生爆炸，當(dāng)硫化氫氣體在空氣中的體積分數(shù)為20%時計算混合氣體硫化氫和氧氣的體積分數(shù)，依據(jù)硫化氫和氧氣反應(yīng)的定量關(guān)系分析判斷產(chǎn)物，2H₂S+3O₂=2SO₂+2H₂O；2H₂S+O₂=2S+2H₂O；
（4）剩余體積為60ml，由于剩余氣體較多，剩余的氣體為O₂和SO₂，氧氣過量，發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O，根據(jù)方程式計算．

解答： 解：（1）①如氧氣足量，則發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O，
如剩余氣體為O₂和SO₂或SO₂，則H₂S和O₂共反應(yīng)120mL-15mL=105mL，則反應(yīng)的H₂S體積為105mL×

2

5

=42mL，
則生成SO₂的體積為42mL＞15mL，不符合題意；
②若生成產(chǎn)物為SO₂和S，則SO₂為15ml，
則先后發(fā)生  2H₂S+O₂

點燃  .

  2S+2H₂O 
        

2

3

×105ml   

1

3

×105ml
   S+O₂

點燃  .

  SO₂，
       15ml       15ml
即H₂S為70mL，O₂為50mL，二者體積之和為120ml，符合題意；
③如剩余氣體為H₂S，則發(fā)生2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O，
H₂S和O₂共反應(yīng)120mL-15mL=105mL，
則H₂S為105mL×

2

3

+15mL=85mL，O₂為105mL×

1

3

mL=35mL，二者體積之和為120ml，符合題意；
故答案為：C；
（2）①如氧氣足量，則發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O，
如剩余氣體為O₂和SO₂或SO₂，則H₂S和O₂共反應(yīng)120mL-30mL=90mL，則反應(yīng)的H₂S體積為90mL×

2

5

=36mL，
則生成SO₂的體積為36mL＞30mL，不符合題意；
②若生成產(chǎn)物為SO₂和S，則SO₂為30ml，
則先后發(fā)生 2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O
        

2

3

×90ml  

1

3

×90ml
 S+O₂

點燃  .

SO₂，
     30ml     30ml
即H₂S為60mL，O₂為60mL，二者體積之和為120ml，符合題意；
③如剩余氣體為H₂S，則發(fā)生2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O，
H₂S和O₂共反應(yīng)120mL-30mL=90mL，
則H₂S為90mL×

2

3

+30mL=90mL，O₂為90mL×

1

3

mL=30mL，二者體積之和為120ml，符合題意；
答：原氣體可能的組成為：H₂S為60mL，O₂為60mL或H₂S為90mL，O₂為30mL；
（3）當(dāng)硫化氫在空氣中的體積分數(shù)為20%時，O₂在混合氣體中的體積分數(shù)為80%×

1

5

=16%，O₂不足，發(fā)生反應(yīng)2H₂S+O₂

點燃  .

2S↓+2H₂O；
故答案為：S、H₂O；
（4）①如氧氣足量，則發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O，
則硫化氫：x≤120×

2

5

=48ml，則生成的SO₂ 為xml，消耗的氧氣

3

2

xml，則120-（x+

3

2

x）+x=y，
所以x≤48時，120-

3

2

x=y；
當(dāng)60＞x＞48，則生成產(chǎn)物為SO₂和S，則SO₂為yml，
則先后發(fā)生  2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O
        

2

3

×（120-y） 

1

3

×（120-y）
S+O₂

點燃  .

SO₂，
    yml       yml
則H₂S為

2

3

×（120-y）=x，氧氣為

1

3

×（120-y）+y；
所以當(dāng)60＞x＞48時，240-2x=3y；
當(dāng)x＞60，則剩余氣體為H₂S為yml，則發(fā)生2H₂S+O₂

點燃  .

2S+2H₂O，
H₂S和O₂共反應(yīng)120mL-ymL，
則H₂S為（120-y）mL×

2

3

+ymL=xmL，即360+y=3x；
答：當(dāng)x在不同范圍時y與x的函數(shù)關(guān)系為：x＜48時，120-

3

2

x=y；當(dāng)60＞x＞48時，240-2x=3y；當(dāng)x＞60時，240+y=3x；
②當(dāng)y=60mL時，剩余的氣體為O₂和SO₂，氧氣過量，發(fā)生2H₂S+3O₂

點燃  .

2SO₂+2H₂O
設(shè)硫化氫為xml，生成的二氧化硫為xml，則120-（x+

3

2

x）+x=60，
解得x=40，
答：原H₂S 的體積可能是40ml．

點評：本題考查混合物計算、過量計算、討論計算等，難度較大，清楚反應(yīng)過程是解題關(guān)鍵．