問題1:設空氣中N2、O2的含量分別為0.80和0.20(體積分數(shù)),則110 L空氣和足量的FeS2完全反應后,氣體體積(同溫同壓)變?yōu)?U> L。
問題2:為了防止環(huán)境污染并對尾氣進行綜合利用,硫酸廠常用氨水吸收尾氣中的SO2、SO3等氣體,再向吸收液中加入濃硫酸,以制取高濃度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固體。
為了測定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固體混合物的組成,現(xiàn)稱取該樣品四份,分別加入相同濃度的NaOH溶液50.00 mL,加熱至120 ℃左右,使氨氣全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解溫度均高于200 ℃〕,測得有關實驗數(shù)據(jù)如下(標準狀況):
實驗序號 | 樣品的質量/g | NaOH溶液的體積/mL | 氨氣的體積/L |
1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
(1)由1組數(shù)據(jù)直接推測:用1.81 g樣品進行同樣實驗時,生成氨氣的體積(標準狀況)為 L。
(2)試計算該混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質的量之比為 。
(3)求所用NaOH溶液的物質的量濃度。(寫出計算過程)
解析:問題1:由題意,空氣中O2的含量為0.20,則
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
11 L 8 L
22 L V(SO2)
V(SO2)=16 L,則反應后氣體體積V(N2)+V(SO2)=110 L×80%+16 L=104 L
問題2:由題給數(shù)據(jù),第2組樣品質量是第1組的2倍,產生NH3體積也是第1組的2倍;第3組樣品質量是第1組的3倍,但產生NH3體積小于第1組的3倍,則NaOH溶液在第1、2組中足量,在第3組中不足。
(1)用1.81 g樣品進行實驗,NaOH過量,產生的NH3體積應為第1組的,即生成NH3的體積為0.448 L。
(2)計算(NH4)2SO4與NH4HSO4的物質的量之比,應根據(jù)第1組或第2組數(shù)據(jù)計算。
(NH4)2SO4~2NH3 NH4HSO4~NH3
設(NH4)2SO4物質的量為x,NH4HSO4物質的量為y,則有:
n〔(NH4)2SO4〕∶n(NH4HSO4)=1∶2
(3)NaOH溶液的物質的量濃度應根據(jù)第3組或第4組數(shù)據(jù)計算,當NaOH不足時,NaOH先中和NH4HSO4電離出的H+,然后再和反應。
由(2)可知第3組中n〔(NH4)2SO4〕=0.03 mol,n(NH4HSO4)=0.06 mol,則NH4HSO4電離的n(H+)=0.06 mol
H+~OH- ~OH-~NH3
n(NaOH)=n(
c(NaOH)==3.00 mol·L-1
答案:問題1:104
問題2:(1)0.448 (2)1∶2 (3)3.00 mol·L-1
科目:高中化學 來源: 題型:
實驗 | 序號樣品的質量/g | NaOH溶液的體積/mL | 氨氣的體積/L |
1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
(1)由1組數(shù)據(jù)直接推測,1.81 g樣品進行同樣實驗時,生成氨氣的體積(標況)為________ L。
(2)試計算該混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質的量之比為___________。
(3)求所有NaOH溶液的物質的量濃度為___________ mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:
硫酸是極其重要的化工原料,在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)藥、軍事等領域應用廣泛。工業(yè)上通常用接觸法制硫酸,主要原料是硫鐵礦和空氣。接觸法制硫酸的生產過程大致可分為三個階段:①二氧化硫的制取和凈化;②二氧化硫轉化為三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
問題1:設空氣中N2、O2的含量分別為0.80和0.20(體積分數(shù)),則110 L空氣和足量的FeS2完全反應后,氣體體積(同溫同壓)變?yōu)長。
問題2:為了防止環(huán)境污染并對尾氣進行綜合利用,硫酸廠常用氨水吸收尾氣中的SO2、SO3等氣體,再向吸收液中加入濃硫酸,以制取高濃度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固體。
為了測定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固體混合物的組成,現(xiàn)稱取該樣品四份,分別加入相同濃度的NaOH溶液50.00 mL,加熱至120 ℃左右,使氨氣全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解溫度均高于200 ℃〕,測得有關實驗數(shù)據(jù)如下(標準狀況):
實驗序號 | 樣品的質量/g | NaOH溶液的體積/mL | 氨氣的體積/L |
1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
(1)由1組數(shù)據(jù)直接推測:用1.81 g樣品進行同樣實驗時,生成氨氣的體積(標準狀況)為 L。
(2)試計算該混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質的量之比為 。
(3)求所用NaOH溶液的物質的量濃度。(寫出計算過程)
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無機化學實驗教學中一個重要的實驗。由于銅不能與稀硫酸直接反應,實驗中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發(fā)生的離子反應方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進裝置,改進的目的是 。
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應完全后,向其中加物質甲調節(jié)pH到3~4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質是 (填字母序號)。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1 h后,過濾、蒸發(fā)結晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.6g。
請回答下列問題:
③該反應的離子反應方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因為 ,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無機化學實驗教學中一個重要的實驗。由于銅不能與稀硫酸直接反應,實驗中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發(fā)生的離子反應方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進裝置,改進的目的是 。
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應完全后,向其中加物質甲調節(jié)pH到3~4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質是 (填字母序號)。a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1 h后,過濾、蒸發(fā)結晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。請回答下列問題:
③該反應的離子反應方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因為 ,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是 。
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是 。
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