Question

（1）某硫酸厂生产出的硫酸产品为98%硫酸和发烟硫酸（H₂SO₄和SO₃的化合物，其中SO₃的质量分数为20%）．如果98%硫酸可表示为SO₃?a H₂O，20%发烟硫酸可表示为H₂O?b SO₃，则a、b的值（用分数表示）分别为：a=______，b=______．
（2）大棚种植蔬菜在冬季需补充CO₂．某同学在自家大棚内设计了补充CO₂的方法：将工业废H₂SO₄用水稀释后，盛放在______（填容器）内，悬挂在高处，每天向桶内加适量的碳酸氢铵即可．
①将容器悬挂在高处的原因是______．
②这种补充CO₂的方法的设计非常合理，除原料易得外，该反应产物之一硫酸铵在农村又可用作______．
③写出该反应的化学方程式：______．
（3）密度为1.45g?cm^-3的溶液中，逐滴滴入BaCl₂溶液，直到沉淀恰好完全为止，已知生成HCl的溶液的质量与原BaCl₂溶液质量相同，则原H₂SO₄溶液中的质量分数为______．（用分数表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据题意，98%硫酸可表示为SO₃?a H₂O，通过整理即为：H₂SO₄?（a-1）H₂O，由该溶液中H₂SO₄（溶质）与H₂O（溶剂）的质量关系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解出a即可；同理，20%发烟硫酸可表示为H₂O?bSO₃，通过整理即为：H₂SO₄?（b-1）SO₃，根据20%发烟硫酸中H₂SO₄和SO₃的质量关系可得：98：80（b-1）=（1-20%）：20%，解出b即可；
（2）根据硫酸的性质分析盛放的容器，根据二氧化碳的密度分析将容器悬挂在高处的原因，根据硫酸铵的组成元素分析在农村中可用作的肥料，根据反应物、生成物及反应条件写出反应的方程式；
（3）根据题意可知，生成HCl的溶液的质量=氯化钡溶液的质量+硫酸溶液的质量-硫酸钡的质量，根据题意：生成HCl的溶液的质量恰好等于原BaCl₂溶液的质量，由此可知：硫酸溶液的质量=硫酸钡的质量；依据硫酸与氯化钡反应的化学方程式，假设原硫酸溶液的质量，由反应中硫酸与硫酸钡的质量关系，求出硫酸溶液中溶质的质量，再由溶液中溶质质量分数计算式求出硫酸溶液中溶质质量分数．
解答：解：（1）由题意可知，98%硫酸可表示为SO₃?aH₂O，通过整理即为：H₂SO₄?（a-1）H₂O，由于该溶液中H₂SO₄（溶质）与H₂O（溶剂）的质量关系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解得：a=；同理，20%发烟硫酸可表示为H₂O?bSO₃，通过整理即为：H₂SO₄?（b-1）SO₃，根据20%发烟硫酸中H₂SO₄和SO₃的质量关系可得：98：80（b-1）=（1-20%）：20%，解得：b=；
（2）由于硫酸能与一些金属反应，常盛放于塑料桶内，由于二氧化碳的密度比空气的大，应将塑料桶悬挂在高处，硫酸铵在农村中可用作氮肥，硫酸与碳酸氢铵反应的方程式是：H₂SO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（3）由题意可知，硫酸溶液的质量=硫酸钡的质量，设硫酸钡的质量为233g，则硫酸溶液的质量为233g，再设硫酸溶液中溶质的质量是x
BaCl₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HCl
       98    233
       x     233g
=    x=98g
所以滴入的硫酸溶液中溶质的质量分数是×100%=42.1%．
故答为：（1），；（2）塑料桶，①二氧化碳的密度比空气的大；②氮肥，③H₂SO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；（3）42.1%．
点评：本题的综合性很强，涉及的知识点较多，有一定的难度，特别是计算时，恰当的对数据进行处理，计算起来才能较为简便．