习题汇编《氧族元素》迎考部分 3.doc

氧族元素迎考部分习题汇编 3计算题1.现有硫酸和硫酸钠的混和溶液200升,其中硫酸的浓度为1摩/升,硫酸钠的浓度为0.5摩/升,要使硫酸和硫酸钠的浓度变为2摩/升和0.2摩/升,应加入55.8%的硫酸溶液(d=1.35 g/升)多少升后再加蒸馏水配制? 【解】:由于硫酸钠在配制前后总量没有发生变更,所以可根据最后它的浓度, 先求出最后溶液的体积V 0.20.5/V=0.2 解得V=0.5升(500升) 此时硫酸的总量应为0.52=1 摩 原先硫酸的量为0.21=0.2摩 需重新加入的硫酸量为1-0.2=0.8 摩 设需加入的硫酸体积为X 升 则有 1.35X55.8%=980.8 解得 X=104.1 升2.焙烧1.10克黄铁矿,将形成的焙砂在氢气流中加热使其充分反.这样得到的物质在加热下用过量盐酸处理,向此溶液中加入双氧水并用氨饱和.定量地分离出形成的沉淀,将其溶解在盐酸中,加入过量的碘化钾.为了使得到的溶液褪色,准确地消耗了50升0.1摩/升的硫代硫酸钠溶液. 写出所有的化学反应方程式 计算黄铁矿中杂质的含量(假设所有反应都是定量进行的) 【解】:4FeS2 +11O2 =2Fe2 O3 +8SO2 Fe2 O3 +3H2 =2Fe+3H2 O Fe+2HCl=FeCl2 +H2 2FeCl2 +H2 O2 +4NH3 +4H2 O=2Fe(OH)3 +4NH4 Cl Fe(OH)3 +3HCl=FeCl3 +3H2 O 2FeCl3 +2KI=2FeCl2 +I2 +2KCl I2 +2Na2 S2 O3 =Na2 S4 O6 +2NaI 按反应I2+2Na2S2O3 =Na2S4O6 +2NaI可求得滴定碘时消耗了硫代硫酸钠的量为0 005摩.1摩硫代硫酸钠相当于1摩黄铁矿,因此,黄铁矿的量也是0.005摩(0.6克).杂质的含量为1.10-0.6=0.5克 杂质的百分含量为0.5/1.1=0.454即45.4%3.将硫化氢和氧气的混和气体通入温度为220的密闭容器中,在高温下使之燃烧,反应后再恢复到原温度,测得此时容器中气体的压强比起始时减少28.6%。问:(1)在容器中硫化氢发生的是完全燃烧还是不完全燃烧?(2)原混和气体中硫化氢所占的体积百分数是多少?【解】:如果反应完全按下式进行(氧气过量): 2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O- 则反应后的体积的减少量=28.6%由此可以推断题中给出的反应可能是、两反应的加合或者是只按反应进行且硫化氢过量(说明:生成的硫单质在该温度下不是气体;)现分两种情况加以讨论:第一种情况:完全按反应进行且硫化氢有剩余设氧气为1体积,硫化氢为(2+a)体积(2体积参加反应,a体积剩余),则反应前气体的总体积为(2+a+1)由反应可以知道,反应后气体体积为生成的水蒸气和剩余的硫化氢组成的混和物,其体积为(2+a),由题意可列出:=71.4%=H2S%(说明:不用解出来,因为此表达式就是H2S%)第二种情况:、两个反应同时进行,产物中既有S又有SO2,反应物没有剩余设硫化氢为1体积,氧气为a体积,直接配平反应:1H2S+aO2 = S+SO2+1H2O由题意: 解得:a=1.8所以H2S%=57.2%4.某空气污染监测仪是根据SO2和Br2的定量反应来监测空气中SO2含量的。其中Br2来自一个装满有酸性(H2SO4)溴化钾溶液的电解槽阳极上的氧化反应,电解槽阳极室与阴极室是隔开的。测某地区空气中的SO2含量时,空气经过机械除尘以1.510-4米3/分的流速进入电解槽的阳极室 ,电流计上测得每秒通过的电子是8.5610-11摩,能保持溴浓度恒定并恰好与SO2完全反应,若被测空气中不含有其它与溴反应的物质:(1)写出监测过程中所发生的主要反就的化学方程式:(2)计算该地区空气中SO2的含量(克/米3空气)【答:1.09610-3克/米3】5.常温常压下，50毫升H2S与60毫升O2混和点燃充分反应后恢复到原状态，可生成SO2多少毫升？分析：H2S燃烧的化学方程式有以下两种形式：氧气不足时：2H2S+O2 = 2S+2H2O氧气充足时：2H2S+3O2 = 2SO2+2H2O因为，所以生成物中既有单质S，又有SO2存在。【解一】：正向推导法假如先发生反应，则50毫升H2S中的S全部转变成单质S，同时消耗O225毫升，剩余的35毫升O2再与部分S发生反应S+O2 = SO2，显然，当O2消耗完时，生成SO2的体积为35毫升。【解二】：逆向推导法假定先发生反应，60毫升O2消耗完时可生成SO240毫升，同时消耗H2S40毫升，剩余10毫升H2S再与部分SO2发生反应2H2S+SO2 = 3S+2H2O，显然，该反应又消耗SO25毫升，则最后得到的SO2体积=40-5=35毫升。【解三】：列方程组法设发生反应的H2Sx毫升，发生反应的H2S为y毫升，据题意有：解得35毫升H2S按式反应得到SO2的体积肯定是35毫升。【解四】：直接配平法分析题意可知，在反应过程中，H2S与O2两者均完全消耗完，所以可以用直接配平法进行解题：50H2S+60O2 = 15S+35SO2+50H2O上式表明：该反应中生成的SO2的体积为35毫升。【解五】：差量法H2S与O2反应生成液态水，无论发生反应还是发生反应，气体总体积的减少都是原H2S体积的倍，本题中即减少50=75毫升，由于最终剩余的气体只有SO2，所以SO2气体的体积=50+60-75=35毫升。【解六】：十字交叉法恰好发生不完全燃烧时O2与H2S的体积之比为，恰好发生完全燃烧时O2与H2S的体积之比为，本题中O2与H2S的体积比为，利用十字交叉法：得发生反应的H2S与发生反应的H2S的体积之比为，故发生反应的H2S为50=35毫升，可知生成SO2的体积为35毫升。【解七】：以50毫升H2S燃烧为基础作图：当O2为25毫升时开始生成SO2，当O2为75毫升时生成 SO2达到最大值（50毫升），从y轴中找到与x轴的“60”该值相对应的值是35，这说明生成SO2的体积为35毫升。6.接触法制硫酸排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前没法进行综合利用。(1)某硫酸厂每天排放的10000立方米尾气中含有0.2%(体积百分数)的二氧化硫,问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O)?(2)如果将一定体积的尾气通入100毫升2摩/升的氢氧化钠溶液使其完全反应,经测定所得溶液含有16.7克溶质。试分析该溶液的成分,并计算确定各成分的物质的量。(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中,中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量,以取得二氧化硫与氢氧化钠间物质的量最佳比值,从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示二氧化硫、氢氧化钠和亚硫酸氢钠的物质的量,且=x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系式(不要求全部填满)。xn(NaHSO3)提示:对于(2),先确定反应的产物是NaHSO3与Na2SO3的混和物,设这两种物质的物质的量分别是x、y,可列出下式:对于(3)可以运用分段讨论法,根据发生的反应,可确定、两个分界点,从而产生x1、x1、x1三个区域,然后再进一步讨论,最后可得:xn(NaHSO3)x0x12n(SO2)-n(NaOH)x1n(NaOH)7. 某碳酸钙、亚硫酸钙的混和物，经分析知含钙的质量分数为36%，求其中的含碳、硫、氧的质量分数各是多少？【解】（1）由碳酸钙、亚硫酸钙的化学式可知：O%=（2）设碳酸钙与亚硫酸钙的物质的量之比为1：X，则依题意得：Ca%=，解得X=1.25S%=C%=8.接触法制硫酸是先把SO2催化氧化成SO3，然后用水和浓硫酸吸收。某工厂接触室“出口气体”中含有N2、O2和少量SO2及体积分数为10%的SO3。把“出口气体”送进吸收塔，使SO3转化成发烟硫酸（可以看作是H2SO4与SO3的混和物），其中SO3的质量分数为20%。请计算：（1）若发烟硫酸用H2SO4xS