硫酸是化学工业中的重要原料，至2010年我国已成为全球硫酸产能最高、产量最大的国家。(1)18.4mol/L（质量分数0.98，密度1.84g/cm3）浓硫酸是

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硫酸是化学工业中的重要原料，至2010年我国已成为全球硫酸产能最高、产量最大的国家。
(1)18.4mol/L（质量分数0.98，密度1.84g/cm³）浓硫酸是常用的干燥剂，用于吸收潮湿气体中的水蒸气。当浓硫酸浓度降到16 mol/L（密度1.8g/cm³）以下时，则失去干燥能力。
①16 mol/L的硫酸的质量分数为            （保留两位小数，下同）。
②50mL质量分数为0.98的浓硫酸作为干燥剂时，最多可吸水              g。
(2)将铁粉与硫粉在隔绝空气条件下反应所得的固体M 9.920 g，与足量稀硫酸反应，收集到气体2.688 L（换算到标准状况），质量为3.440 g。则固体M的成分为
         （写化学式），其中铁元素与硫元素的质量比为                。
(3)当代硫酸工业大多用接触法制硫酸（设空气中氧气的体积分数为0.20）。
①为使黄铁矿煅烧充分，常通入过量40%的空气，则煅烧后炉气中SO₂的体积分数为                    。
②将①中的炉气经净化除尘后直接送入接触室，流量为1.00m³/s，从接触室导出气体的流量为0.95m³/s（同温同压下测定），则SO₂的转化率为                %。
(4)接触法制硫酸排放的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂（循环利用）和混合铵盐。为测定此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：
铵盐质量为10.000 g和20.000 g时，浓硫酸增加的质量相同；
铵盐质量为30.000 g时，浓硫酸质量增重0.680 g；
铵盐质量为40.000 g时，浓硫酸的质量不变。
①计算该混合盐中氮元素的质量分数。
②计算上述氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

答案

(1)（4分）① 0.87；②11.63；（每小题2分）
(2)（3分）FeS、Fe（1分），21：10；（2 分）
(3)（4分）① 0.11；② 92.5%；（每小题2分）
(4)（5分）
①设：NaOH为amol,NH₄HSO₄为xmol, （NH₄）₂SO₄为ymol。
则有：

解得：a=0.232
x=0.064
y=0.02
（3分）
② （2分）

解析

(1)（4分）①
②由溶质质量守恒
50ml×1.84g/ml×0.98=16mol/l×(50ml×1.84g/ml+mg)/1.8g/ml×98g·mol^-1
m=11.63g
(2)（3分）FeS、Fe（1分），21：10；（2 分）
Fe＋SFeS
FeS＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂S↑
Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑,
n(气)= 2.688 L/22.4l·mol^-1=0.12mol
n(H₂S)+n(H₂)=0.12mol
n(H₂S)×34g·mol^-1+n(H₂)×2 g·mol^-1= 3.440 g
n(H₂S)=n(FeS)=0.1mol,n(H₂)=0.02mol,
m(Fe):m(S)=(9.920g-0.1mol×32g·mol^-1):( 0.1mol×32g·mol^-1)=21:10
(3)（4分）① 0.11；② 92.5%；（每小题2分）
①4FeS₂＋11O₂2Fe₂O₃＋8SO₂,
通入过量40%的空气，则煅烧后炉气中SO₂的体积分数为
 8÷（11×4+11×40%×5+8）×100%=8÷74×100 %=11%
②      2 SO₂  ＋    O₂    2SO₃     △V
2        1                 1
0.1m³/s   0.05m³/s         1.00m³/s―0.95m³/s
SO₂的总体积：1.00m³/s×8÷74×100 %="0.108" m³/s，
SO₂的转化率为0.1m³/s÷0.108 m³/s×100%=92.5%
(4)（5分）
①设：NaOH为amol,NH₄HSO₄为xmol, （NH₄）₂SO₄为ymol。
则有：

解得：a=0.232
x=0.064
y=0.02
（3分）
② （2分）