1、计算题 （12分）接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。
I、接触法制硫酸的过程中，三个最主要的设备是：?、?和吸收塔；为了避免酸雾的形成，提高SO3的吸收率，工业上常用?来作吸收剂。
II、为了 ">
时间:2017-09-23 23:39:00
1、计算题 （12分）接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。
I、接触法制硫酸的过程中，三个最主要的设备是：?、?和吸收塔；为了避免酸雾的形成，提高SO3的吸收率，工业上常用?来作吸收剂。
II、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中的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。为了测定上述（NH4）2SO4 和NH4HSO4 固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入浓度为3.00 mol·L-1的NaOH溶液50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔（NH4）2SO4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）：
| 实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/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 |
参考答案：I、沸腾炉?接触室? 98.3%的浓硫酸
II、（1）0.448?（2）0.09?（3）0.04? 0.08
本题解析：由题给数据，第2组样品质量是第1组的2倍，产生NH3体积也是第1组的2倍；第3组样品质量是第1组的3倍，但产生NH3体积小于第1组的3倍，则NaOH溶液在第1、2组中足量，在第3组中不足。
（1）用1.81 g样品进行实验，NaOH过量，产生的NH3体积应为第1组的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060722/gmxdozkyufu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，即生成NH3的体积为0.448 L。
（2）我们可以首先计算出（NH4）2SO4与NH4HSO4的物质的量之比，应根据第1组或第2组数据计算。
（NH4）2SO4~2NH3? NH4HSO4~NH3
设（NH4）2SO4物质的量为x，NH4HSO4物质的量为y，则有：
132x+115y=7.24? 2x+y= 1.792/22.4
解得：x=\"0.02\" mol? y=0.04mol
n〔(NH4)2SO4〕∶n（NH4HSO4）=1∶2
进而可求出14.48g该混合物中：
n(（NH4）2SO4)=\"0004mol\" ?n(（NH4HSO4)=0008mol
（3）由（2）知道混合物中的NH4+为0.16 mol，H+为0.08 mol
反应中依次发生反应：H＋＋OH－=H2O
即：? 0.08? 0.08
NH4＋?＋? OH－? =? NH3↑? +? H2O
0.07? 3×0.05－0.08
OH－和H＋、NH4＋反应后还剩余：
0.16 mol－0.07 mol =\"0.09\" mol
注：本小题还可以这样分析：
如果本题混合物中NH4+全部转变化NH3，相比较（1）组数据可知为0.16mol，实际得到NH3为0.07 mol，则过量的NH4+为0.09 mol
本题难度：一般
2、选择题 某盐的混合物中含有0.2mol Na＋，0.4mol Mg2＋，0.4mol Cl－，则SO42－为
A．0.1mol
B．0.5mol
C．0.3mol
D．0.15mol
参考答案：C
本题解析：
试题解析：根据溶液呈电中性原则，则有：n（Na+）+2n（ Mg2+）+n（H+）=2n（SO42-）+n（OH-）+n（Cl-），所以：2n（SO42-）=n（Na+）+2n（ Mg2+）+n（H+）-n（Cl-）-n（OH-），由于该盐溶液为强酸强碱盐，则n（H+）=n（OH-），则2n（SO42-）=n（Na+）+2n（ Mg2+）-n（Cl-），n（SO42-）=600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060705/lpgpyzt3orb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">=0.3mol，故选C。
考点：物质的量的计算
本题难度：一般
3、填空题 质量为34g?的NH3其物质的量是______mol，在标准状况下的体积约为______L．0.1mol?H2S中有约______个氢原子；相同质量的NH3和H2S中分子个数比为______．配制100mL浓度为1mol?L-1的稀硫酸，需要用98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸______mL．
参考答案：NH3其物质的量是34g17g/mol=2mol；在标准状况下的体积约为V=2mol×22.4L/mol=44.8L；?0.1mol?H2S中约0.1mol×2×6.02×1023=1.204×1023；故答案为：2；44.8；1.204×1023
根据N=mMNA知，质量相同的两种气体中含有的分子个数之比等于摩尔之比的反比，所以两份质量相同的NH3和H2S的分子数之比为2：1，故答案为：2：1；?
设取浓硫酸为x，根据配制溶液前后溶质的物质的量不变，则1mol?L-1×0.1L=1000×1.84×98%98×x，
解得x=5.4×10-3L=5.4mL，故答案为：5.4．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 将CO2通入NaOH溶液中，所得产物随通入的CO2的物质的量的不同而不同。完成下列填空。
（1）250 mL 1 mol/L的NaOH溶液，最多可吸收CO2?L（标准状况下）。
（2）向250 mL 2 mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，溶液增重4.4 g，将所得溶液蒸干，计算所得固体中各成分的物质的量。
向未知浓度、体积为V L的 NaOH溶液中缓缓通入一定体积（标准状况下）的CO2，充分反应后，在减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体。
（3）若反应中CO2和NaOH均无剩余，反应后向溶液中加入过量的澄清石灰水生成m1 g 白色沉淀。
①根据以上数据，用代数式表示CO2的体积V(CO2)＝?。
②根据以上数据，推理计算出NaOH溶液的浓度范围。
（4）写出确定NaOH浓度的实验步骤，并用代数式表示NaOH溶液的浓度。（设计实验方案时，只能用题中提供的CO2和NaOH溶液，不得使用其它化学试剂。）
实验步骤：?。c(NaOH)＝?。
参考答案：（1）5.6 L （1分）
（2）Na2CO3? 0.1 mol ；? NaOH? 0.3 mol（4分）
（3）①V(CO2)＝0.224m1 L? 2分）?②600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/n2mqimitn1v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">≤ c(NaOH) ≤
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/2corw21eglm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（每种情况各1分，共3分）
（4）取V L NaOH溶液，称量，缓缓向其中通入CO2直至恒重，称量。测得其增重为m3 g。（2分）
c(NaOH)＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/pmtodtt4zxw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?mol/L（2分）
或者：取V L NaOH溶液，缓缓向其中通入过量的CO2，充分反应后减压低温蒸发溶液，得固体NaHCO3，称其质量为m3 g。（2分）
c(NaOH)＝600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/mfqq2bmqorh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mol/L（2分）?（其它合理答案也给分）
本题解析：（1）250 mL 1 mol/L的NaOH溶液中氢氧化钠的物质的量为0.25mol，则根据方程式NaOH＋CO2=NaHCO3可知，最多可吸收CO2的物质的量为0.25mol，在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。
（2）向250 mL 2 mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，溶液增重4.4 g，这说明参加反应的CO2的质量是4.4g，物质的量为0.1mol。氢氧化钠的物质的量为0.5mol，因此根据反应式2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O可知氢氧化钠是过量的，所以所得固体为氢氧化钠和碳酸钠的混合物，其中碳酸钠0.1mol，氢氧化钠是0.5mol－0.1mol×2＝0.3mol。
（3）①生成物不论是碳酸钠还是碳酸氢钠均能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，则根据碳元素守恒可知CO2的物质的量是600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/uipcn5zuhi5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mol，在标准状况下的体积为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/uipcn5zuhi5.png\" style=\"vertical-align:middle;\">mol×22.4L/mol＝0.224m1 L。
②如果生成物只有NaHCO3时，则根据原子守恒可知c(NaOH)= 600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/n2mqimitn1v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；当生成物只有Na2CO3时，同样依据原子守恒可知c(NaOH)=
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/2corw21eglm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；当生成物是Na2CO3和NaHCO3时，消耗NaOH在上述两者之间。所以：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/n2mqimitn1v.png\" style=\"vertical-align:middle;\">≤ c(NaOH) ≤
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/2corw21eglm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
（4）要测定氢氧化钠溶液的浓度，则可以将其转化为碳酸氢钠，然后通过称量其质量得出氢氧化钠的质量，进而得出其浓度，或者计算参加反应的二氧化碳质量，进而得出氢氧化钠的物质的量，所以正确的实验步骤可以为：取V L NaOH溶液，称量，缓缓向其中通入CO2直至恒重，称量。测得其增重为m3 g。由于增加的质量即为参加反应的CO2质量，所以根据原子守恒可知碳酸氢钠的物质的量为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/xb3cdgtizrc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则氢氧化钠的物质的量也是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/xb3cdgtizrc.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，所以其浓度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/pmtodtt4zxw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。或者取V L NaOH溶液，缓缓向其中通入过量的CO2，充分反应后减压低温蒸发溶液，得固体NaHCO3，称其质量为m3 g。则碳酸氢钠的物质的量为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/revfjxm3d43.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则根据原子守恒可知氢氧化钠的物质的量也是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/revfjxm3d43.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，所以其浓度为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060723/mfqq2bmqorh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">。
本题难度：一般
5、选择题 将8克SO3加入X克水中，所形成的溶液里，SO42-和水分子个数比为1：5，则X为
A．9克
B．12.4克
C．10.8克
D．15.6克
参考答案：C
本题解析：n（SO3）=8g/80g·mol－1=0.1mol，SO3加入水中发生：SO3+H2O=H2SO4，则反应消耗水的物质的量为0.1mol，溶液中SO42－和水分子个数之比为1：5，则n（SO42－）：n（H2O）=1：5， n（SO42－）=n（SO3）=0.1mol，则溶液中n（H2O）=0.5mol，共需水的物质的量为0.1mol+0.5mol=0.6mol，质量为0.6mol×18g·mol－1=10.8g，
故选C．
本题难度：简单