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硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：①二氧-化学

题目简介

硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：①二氧-化学

题目详情

硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：①二氧化硫的制取和净化；②二氧化硫转化为三氧化硫；③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
问题1：设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20（体积分数），则110 L空气和足量的FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为L。
问题2：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，分别加入相同浓度的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
（1）由1组数据直接推测：用1.81 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为             L。
（2）试计算该混合物中（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为          。
（3）求所用NaOH溶液的物质的量浓度。（写出计算过程）
题型：计算题难度：偏易来源：不详

答案

问题1：104
问题2：（1）0.448  (2)1∶２ （3）3.00 mol·L-1
问题1：由题意，空气中O2的含量为0.20，则110 L空气中V（O2）="110" L×0.20="22" L。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
11 L                8 L
22 L               V(SO2)
V（SO2）="16" L，则反应后气体体积V（N2）+V（SO2）="110" L×80%+16 L="104" L
问题2：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，即生成NH3的体积为0.448 L。
（2）计算（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：
 
n〔(NH4)2SO4〕∶n（NH4HSO4）=1∶2
（3）NaOH溶液的物质的量浓度应根据第3组或第4组数据计算，当NaOH不足时，NaOH先中和NH4HSO4电离出的H+，然后再和反应。
由（2）可知第3组中n〔（NH4）2SO4〕="0.03" mol，n(NH4HSO4)="0.06" mol，则NH4HSO4电离的n(H+)="0.06" mol
H+~OH-    ~OH-~NH3
n(NaOH)=n(OH-)=n(H+)+n(NH3)="0.06" mol+="0.15" mol
c(NaOH)=="3.00" mol·L-1

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