Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬合成硫酸的流程如下：

從下圖中選擇制取氣體的合適裝置：

（1）裝置C的名稱為_________________，實(shí)驗(yàn)室通常能用裝置C制備_________。

A．H2 B．H2S C．CO2 D．O2

（2）實(shí)驗(yàn)室用裝置D制備NH3的化學(xué)方程式為_______________________________。

（3）若用裝置B制備SO2，可以選用試劑為___________。

A、濃硫酸、亞硫酸鈉固體 B．濃硫酸、銅片

C．稀硫酸、亞硫酸溶液 D．濃硫酸、鐵屑

（4）SO2和O2通過(guò)甲裝置，甲裝置的作用除了可以控制SO2、O2的流速外，還可以__________。

（5）若將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)得到如下表中的兩組數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol
		SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8
2	T2	4	2	0.4	y

表中x=_______mol，y=_______mol，T1______T2（填“>”、“=”或“<”)

（6）SO2尾氣可用NaOH溶液吸收，得到Na2SO3和NaHSO3兩種鹽。若一定物質(zhì)的量的SO2與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物質(zhì)的量之比為2:3，則參加反應(yīng)的SO2和NaOH的物質(zhì)的量之比為________。

A. 5:7 B．1:2 C．9:4 D．9:13

（7）硫酸與氨水反應(yīng)生成硫酸銨或硫酸氫銨，現(xiàn)稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.58 g，加入含0.1 molNaOH的溶液，發(fā)生反應(yīng)：①OH-+H+→H2O, ②OH-+NH4+→NH3↑+H2O。充分反應(yīng)，生成1792 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。已知①優(yōu)先反應(yīng)，則樣品中(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為_______mol，NH4HSO4的物質(zhì)的量為_______mol。

Answer 1

【答案】 啟普發(fā)生器 ABC 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O A 干燥氣體、充分混合氣體 1.6 0.2 > A 0.04 0.02

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）裝置C的名稱為啟普發(fā)生器；啟普發(fā)生器用于固體與液體反應(yīng)不加熱制備氣體，固體要求反應(yīng)前后始終保持塊狀，且此反應(yīng)放出熱量少，因此可以制備氣體是H2、H2S、CO2等，故選項(xiàng)ABC正確；（2）實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，用NH4Cl和Ca(OH)2受熱制備，反應(yīng)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（3）裝置B制備SO2，利用不需要加熱來(lái)制備，即NaHSO3和濃硫酸的反應(yīng)，銅片和濃硫酸反應(yīng)需要加熱，鐵和濃硫酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，稀硫酸與亞硫酸不產(chǎn)生二氧化硫，故A正確；（4）濃硫酸具有吸水性，可以干燥SO2和O2，使SO2和O2充分混合；（5）發(fā)生2SO2＋O22SO3，達(dá)到平衡時(shí)，消耗O2的物質(zhì)的量為(2－0.8)mol=1.2mol，即消耗SO2的物質(zhì)的量為2.4mol，x=(4－2.4)mol=1.6mol，消耗SO2為(4－0.4) mol=3.6mol，則消耗氧氣的物質(zhì)的量為3.6/2mol=1.8mol，y=(2－1.8)mol=0.2mol，SO2與氧氣反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度促使平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，根據(jù)表格數(shù)據(jù)，應(yīng)是T1>T2；（6）根據(jù)元素守恒，Na的物質(zhì)的量等于NaOH物質(zhì)的量，即n(NaOH)=(2×2＋3)mol=7mol,SO2的物質(zhì)的量n(SO2)=(2＋3)mol=5mol，即SO2和NaOH物質(zhì)的量比值為7：5，故A正確；（7）因?yàn)閮?yōu)先發(fā)生中和反應(yīng)，因此設(shè)NH4HSO4的物質(zhì)的量為xmol，因?yàn)橛邪睔猱a(chǎn)生，因此H＋完全反應(yīng)，溶液中含有(0.1－x)mol的OH－，再與NH4＋反應(yīng)，NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O，因此有0.1－x=1792×10－3/22.4mol，解得x=0.02mol，即(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為(7.58－0.02×115)/132mol=0.04mol。