【题目】硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产___kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数___。
【答案】1.978kg 2.5mol/L 1.33吨 2:9 0.918
【解析】
(1)1kg 98%的浓硫酸中H2SO4的质量为1kg×98%=0.98g,故H2O的质量为1kg-0.98g=0.02kg,由H2O+SO3=H2SO4,可知生成H2SO4的质量为0.02kg×
,故H2SO4总质量=0.98g+0.02kg×
=
kg,根据关系式H2SO4~H2SO4SO3,可知得到发烟硫酸质量为:
kg×
=1.978kg,故答案为:1.978;
(2)H2SO4SO3的物质的量为
=5mol,根据硫元素守恒n(H2SO4)=2n(H2SO4SO3)=10mol,该硫酸的物质的量浓度为
=2.5mol/L,故答案为:2.5;
(3)①设理论上可生产x吨98%的浓硫酸,则:
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所以120:2×98=1吨×80%:x吨×98%,解得x=1.33答:理论上可生产1.33吨98%的浓硫酸;
②根据硫元素守恒,n(SO2)=2n(FeS2)=48mol,消耗氧气物质的量为65.5mol,设Fe3O4、Fe2O3物质的量分别为xmol、
ymol,根据Fe原子守恒、O原子守恒,则:
解得:
,故Fe3O4、Fe2O3物质的量之比为2:9,答:反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比为2:9;
(4)98%的浓硫酸中H2SO4、H2O的物质的量之比为
,98%的浓硫酸化学式可以表示为H2SO4,
H2O,假设硫化氢为amol,整个过程中SO2损失2%,则S元素利用率为98%,根据S元素守恒,H2SO4,
H2O的物质的量amol×98%,根据H原子守恒,硫化氢与水蒸气总物质的量为amol×98%×(1+
)=
,故硫化氢的体积分数为
,答:0.918。
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【题目】如图是某同学研究铜与浓硫酸的反应装置:
完成下列填空:
(1)写出A中发生反应的化学方程式______,采用可抽动铜丝进行实验的优点是______。
(2)反应一段时间后,可观察到B试管中的现象为______。
(3)从C试管的直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是______、______.(要求填一种化合物和一种单质的化学式)。
(4)反应完毕,将A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是______,该黑色不溶物不可能是CuO,理由是______。
(5)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:
实验装置 | 实验现象 |
| 品红褪色 |
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有______元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为______。
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【题目】实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。
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回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是__________________。
(2)以上装置中需要加热的仪器有_______ (填写字母),操作时应先点燃_____处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是____________________________。
(4)D装置的作用是____________________________。
(5)读取氮气的体积时,应注意①_________________;②_________________。
(6)实验中测得氮气的体积为VmL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有____________________。
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通人氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
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【题目】某实验室需要配制500mL 0.10mol/L Na2CO3溶液.
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(1)所需玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、100mL量筒、________、________
(2)实验时图中所示操作的先后顺序为________(填编号)
(3)在配制过程中,下列操作对所配溶液浓度有无影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①称量时误用“左码右物”________ ②转移溶液后没有洗涤烧杯和玻璃棒________
③向容量瓶加水定容时俯视液面________ ④摇匀后液面下降,再加水至刻度线________
(4)所需Na2CO3固体的质量为____g;若改用浓溶液稀释,需要量取2mol/L Na2CO3溶液________mL.
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【题目】在汽车排气管加装催化装置,可有效减少CO和NOx的排放,催化装置内发生反应为:NOx+CO
N2+CO2(未配平),下列关于此反应的说法中错误的是( )
A.该反应中化合价变化的只有N元素
B.当x=2时,每生成1molN2,转移电子数为4mol
C.等物质的量N2和CO2中,共价键的个数比为3:4
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1时,NOx中氮元素的化合价为+2价
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【题目】甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是( )
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A.甲烷晶胞中的球只代表1个C原子
B.晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子
C.甲烷晶体熔化时需克服共价键
D.1个CH4晶胞中含有8个CH4分子
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【题目】有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分,有机物G是一种食用香料,以甲苯为原料合成这两种物质的路线如图:
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已知:
①![]()
②
(R=—CH3或—H)
③![]()
回答下列问题:
(1)
生成A的反应类型是___。
(2)F中含氧官能团的名称是___,试剂a的结构简式为___。
(3)写出由A生成B的化学方程式:___。
(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式:___。
(5)当试剂d过量时,可以选用的试剂d是___(填字母序号)。
a.NaHCO3 b.NaOH c.Na2CO3
(6)肉桂酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种的结构简式___。
a.苯环上有三个取代基;
b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4molAg;
c.苯环上有两种不同化学环境氢原子
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【题目】现有以下几种有机物:
①
②
③
④
⑤![]()
⑥
⑦
⑧
⑨ ![]()
请利用上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)③的系统命名是________。
(2)用“>”表示①③④⑧熔沸点高低顺序:________(填序号)。
(3)与③互为同系物的是________(填序号)。
(4)⑨的一氯代物同分异构体数目有________种。
(5)在120℃,
条件下,某种气态烃与足量的
完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是________(填序号)。
(6)写出⑥在铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应的化学方程式________。
(7)②在加热条件下和CuO反应的化学方程式________。
(8)②和⑤发生反应的化学方程式为________。
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【题目】电化学腐蚀及防护的研究装置如图所示,下列有关说法不正确的是
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A.若a、b用导线相连,石墨电极上有气泡产生
B.若a、b不用导线相连,c处比d处更易产生铁锈
C.若a、b用导线相连,铁片主要发生吸氧腐蚀
D.若a、b分别连接电源的正、负极,将加快铁片的腐蚀
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