(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
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(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
| (1)由第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)14.48g该混合物中n((NH4)2SO4)= mol n(NH4HSO4)= mol (3)第4组中过量的NH4+ 的物质的量为: mol |
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 |
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,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 |
举一反三
水的摩尔质量是( )。A.18 | B.18 g | C.18 g/mol | D.18 mol |
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设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )。A.2.4 g金属镁所含电子数目为0.2 NA | B.16 g CH4所含原子数目为NA | C.17 g NH3 所含质子数目为10 NA | D.18 g水所含原子数目为NA |
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下列说法中,正确的是( )。A.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子 | B.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g | C.22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数 | D.标准状况下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同 |
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与0.3mol H2O 中含有相同氢原子数的是下列哪种物质( )。A.0.3mol HNO3 | B.3.612×1023个HNO3分子 | C.0.1molH3PO4 | D.0.2molCH4 |
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在标准状况下,若V L甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为( ) |
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