题目
题型:不详难度:来源:
(1)已知:(已折算为标况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为 (保留两位有效数字)。
(2)沸腾炉中发生反应的化学方程式为 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a.沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
b.过量空气能提高SO2的转化率
c.使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率
d.为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
(4)在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸的原因 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是 。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表(a>0):
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %;若铵盐质量为15.00g,浓硫酸增加的质量为 。(计算结果保留两位小数)
答案
(4)SO3与H2O化合时放出大量的热,用水或稀硫酸吸收容易形成酸雾,反而不利于充分吸收SO3(2分)
(5)①SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-(2分) ②14.56(2分)(14.56%不给分)
2.31g(2分)
解析
试题分析:(1)根据热化学方程式可知SO3气体与H2O化合时放出的热量为×130.3kJ/mol=3.9×105kJ。
(2)黄铁矿燃烧燃烧生成SO2和氧化铁,反应的化学方程式为FeS2+11O24Fe2O3+8SO2。
(3)生产过程中的矿渣中含有三氧化二铁,可以炼铁,a正确;增加空气的量会使平衡正向进行,提高了二氧化硫的转化率,b正确;催化剂只改变速率不改变平衡,不改变转化率,c不正确;粉碎矿石增大接触面积提高反应速率,d正确,所以正确答案选abd。
(4)由于SO3与H2O化合时放出大量的热,用水或稀硫酸吸收容易形成酸雾,反而不利于充分吸收SO3,所以在吸收塔吸收SO3不用水或稀硫酸。
(5)①单质溴具有氧化性,能把SO2氧化生成硫酸,而溴单质被还原为溴离子,因此反应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-。
②从吸收塔出来的气体用一定量氨水吸收,得到的铵盐产品是(NH4)2SO3和NH4HSO3的混合物;本反应历程是:OH-首先是和NH4HSO3中的H+反应,然后OH-再和NH4+反应放出氨气。由题知铵盐质量为30.00g时,产生0.68g÷17g/mol=0.04molNH3。该铵盐中NH4HSO4先与NaOH溶液反应,2NH4HSO4+2NaOH=(NH4)2SO4+Na2SO4+H2O,只有当NH4HSO4中的H+消耗完全后,NH4+才能与NaOH溶液反应产生NH3,NH4++OH-=NH3↑+H2O。据此判断铵盐质量为10.00g时NaOH溶液过量,铵盐质量为20.00g和30.00g时,消耗的NaOH质量相等。设10.00g铵盐中NH4HSO4 与(NH4)2SO4的物质的量分别为X、Y,n(NH3)=n(OH-)-n(H+),则有:
铵盐质量/g | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 40.00 |
含NH4HSO4、(NH4)2SO4/mol | X、Y | 2X、2Y | 3X、3Y | 4X、4Y |
产生NH3/mol | X+2Y | X+2Y | 0.04 | 0 |
消耗NaOH/mol | 2X+2Y | 3X+2Y | 3X+0.04 | 3X+0.04 |
因此3X+2Y=3X+0.04,解得Y=0.02mol,又115X+132Y=10.00,得X=0.064mol.则该铵盐中氮元素的质量分数=×100%=14.56%。
由上面讨论可知此NaOH溶液中共有0.232molNaOH,当铵盐质量为15.00g时含0.096mol NH4HSO4和0.03mol (NH4)2SO4,共有NH4+和H+ 0.252mol,故NaOH不足,此时产生n(NH3)=(0.232-0.096)mol=0.136mol,因此NH3的质量=0.136mol×17g/mol=2.31g。
核心考点
试题【以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:(1)已知:(已折算为标况下)SO3气体与H2O化合时放出的热量为 (保留两位有效数字)。(2)沸腾炉中发生】;主要考察你对硫及其化合物等知识点的理解。[详细]
举一反三
选项 | 事实 | 解释 |
A | 用铝罐槽车储运浓硫酸 | 浓硫酸的强氧化性使铝钝化 |
B | 用饱和NH4Cl溶液处理过的舞台布帘可防火 | NH4Cl分解吸热,且分解产物能隔绝空气中的氧气 |
C | 钠元素的焰色反应呈黄色 | Na2O2是一种淡黄色的固体 |
D | SO2能使溴水褪色 | SO2具有还原性 |
I 测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根导管,然后__________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。
(3)装置C的作用______________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是___________________________________________________________。
(5)乙同学按照甲同学认为改进实验,改进方法是______________但测得合金中铁的质量分数却偏高。你认为其中可能的原因是_________________。
Ⅱ 探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:________________________________________________。
(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。
I .铜片和浓硫酸的反应(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
II. SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[1.0 mol/L的 Fe(NO3)3溶液的 pH=1]请回答下列有关问题:
探究I
(l)某学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①装置A中反应的化学方程式是_______
②该同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母)。
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称貴 |
B.将产生的气体缓缓通入酸性髙锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀 |
C.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况) |
D.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况) |
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是______。
(3)裝置B中产生了白色沉淀,分析B中产生白色沉淀的原因,提出下列三种猜想:
猜想1:SO2与Fe3+反应;猜想2 :在酸性条件下SO2与NO3-反应;猜想3:____________;
①按猜想1,装置B中反应的离子方程式是______,证明该猜想应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是____________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液,在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号)。
a.0.1 mol/L 稀硝酸 b. 1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
c. 6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
(1)查阅资料:无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3-的物质的量浓度变化趋势为________________;
(2)如果加热温度为700℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为__________;此时在B、C两装置中可能观察到的现象为___________或___________。
(3)在(2)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl-外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X)为___________。检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,为了加速固体试样的溶解,可采取____________措施。以下是检验阴离子(X)的两种实验方案,你认为合理的方案是______(填“甲”或“乙”)。
方案甲:取少量试样溶液于试管中,先加稀HNO3,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
方案乙:取少量试样溶液于试管中,先加稀HCl,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
(4)写出Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式____________。
(1)在白色点滴板的a、b、c三个凹槽中滴有Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂:
实验现象如下表:
编号 | 实验现象 |
a | 溴水褪色 |
b | 产生淡黄色沉淀 |
c | 滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去 |
根据实验现象进行分析:
① a中实验现象证明Na2SO3具有 性。
② b中发生反应的离子方程式是 。
③ 应用化学平衡原理解释c中现象(用化学用语及简单文字表述) 。
(2)在用NaOH 溶液吸收SO2的过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,溶液pH 随n(SO32-):n(HSO3-) 变化关系如下表:
n(SO32—): n(HSO3—) | 91:9 | 1:1 | 9:91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
① 当吸收液中n(SO32-):n(HSO3-) ="10:1" 时,溶液中离子浓度关系正确的是 (填字母)。
A.c(Na+) +c(H+) = 2c(SO32-) +c(HSO3-) + c(OH-)
B.c(Na+) > c(HSO3-) > c(SO32-) > c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+) > c(SO32-) > c(HSO3-) > c(OH-)>c(H+)
②若n(SO32-):n(HSO3-) = 3:2,则0.8 mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO2 L。
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