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在50 mL 4 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,通入一定量的硫化氢,反应完毕,...

50 mL 4 mol·L1的氢氧化钠溶液中,通入一定量的硫化氢,反应完毕,在常温减压条件下,用氮气把溶液吹干,得到白色固体7.92 g,通过计算确定白色固体的组成及各组分的质量。_________________

 

白色固体有两种组合。一种可能是由Na2S(3.12g)和NaOH(4.80g)组成的混合物;另一种可能是由Na2S(7.52 g)和NaHS(0.40 g)组成的混合物。 【解析】 NaOH的物质的量为n(NaOH)=c·V=4mol/L× 0.05L =0.2mol,0.2mol的NaOH跟H2S反应,若全部生成Na2S时,白色固体的质量m(Na2S)=78g/mol×=7.8g,0.2mol的NaOH跟H2S反应,若全部生成NaHS时,白色固体(NaHS)的质量为m(NaHS)=56g/mol×0.2mol=11.2g,因为7.8g<7.92g<11.2g,所以得到的白色固体有两种可能的组合:一种是Na2S和NaOH的混合物;另一种是Na2S和NaHS的混合物,根据题意列方程式进行计算即可。 氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=c·V=4mol/L× 0.05L =0.2mol,0.2mol的NaOH跟H2S反应,若全部生成Na2S时,m(Na2S)=78g/mol×=7.8g;0.2 mol的NaOH跟H2S反应,若全部生成NaHS时,m(NaHS)=56g/mol×0.2mol=11.2g,因为7.8 g<7.92 g<11.2 g,所以得到的白色固体有两种可能的组合:①Na2S和NaOH的混合物;②Na2S和NaHS的混合物。 ①设Na2S为xmol,则有(0.2-2x) mol NaOH,78 g/mol×xmol+40g/mol(0.2-2x)=7.92g,解得x=0.04mol;Na2S的质量m(Na2S)=0.04 mol×78 g/mol=3.12g,NaOH的质量m(NaOH)=7.92 g-3.12g=4.80 g; ②设Na2S为ymol,则有(0.2-2y)mol NaHS。78 g/mol×ymol+56g·mol(0.2-2y)mol=7.92g,解得y≈0.0965 mol,所以Na2S的质量m(Na2S)=78g/mol×0.0965 mol=7.52g,NaHS的质量m(NaHS)=7.92 g-7.52g=0.40g。
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考点分析:
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根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量ArCu (近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H2O),由此计算ArCu)。为此,提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用,加入的NH4C1Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全还原的氨气)

请回答下列问题:

(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________

(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置,按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________

(3)在本实验中,若测得m(CuO)=agm(H2O)=bg,则ArCu= _______________

(4)在本实验中,使测定结果ArCu)偏大的是_______________ (填序号)

CuO未完全起反应         CuO不干燥

CuO中混有不反应的杂质   ④碱石灰不干燥

NH4C1Ca(OH)2混合物不干燥

(5)在本实验中,还可通过测定______________________________,或______________________________达到实验目的。

 

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二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。

完成下列填空:

1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置

________(填写字母)。

2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3,36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠______g(保留一位小数);如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠______g (保留一位小数)。

3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:

碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:

已知:

试剂
 

Ca(OH)2
 

NaOH
 

价格(元/kg
 

0.36
 

2.9
 

吸收SO2的成本(元/mol
 

0.027
 

0.232
 

 

 

 

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是____________________。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是________________,缺点是________________

4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)________________

 

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已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应:C2H2SO4()CO22SO22H2O,根据如图回答问题:

1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气?__

2)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:

A中加入的试剂是___,作用是___

B中加入的试剂是___,作用是___

C中加入的试剂是___,作用是___

D中加入的试剂是___,作用是___

3)实验时,C中应观察到的现象是___

 

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工业上以黄铁矿为原料,采用接触法生产硫酸。请回答下列问题:

(1)煅烧黄铁矿的设备名称是____________,进料前必须将黄铁矿粉碎,目的是____________。所得炉渣的用途有____________(填一种用途)。

(2)进入接触室前的气体必须经过净化处理,目的是防止____________

(3)生产过程中,吸收三氧化硫常用的物质是________

(4)工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体,反应的化学方程式是________________________________________________

 

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氮氧化物(NOx表示)是大气污染的重要因素,根据NOx的来源和性质特点,已开发出多种化学治理其污染的方法。

1)汽车尾气中的NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下,NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应,从而不断产生O3,加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO2O,②2NOO2→2NO2,③OO2→O3。下列关于该反应过程及生成物的叙述正确的是____(填序号)

ANO2起催化作用

BNO起催化作用

CNO2只起氧化作用

DO3O2互为同素异形体

2)汽车尾气中的CO来自于____NO来自于____

3)汽车尾气中的CONOx可在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NOCO还原的化学方程式:_____

4)工业尾气中氮氧化物常采用碱液吸收法处理。NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为11,该反应的离子方程式为____1molNO2被完全吸收时,转移电子的物质的量为____NONO2按物质的量之比11被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式为____

 

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