Question

硫酸是重要的化工产品，在基础化学实验中，有着重要的作用。

（1）物质的量浓度为18．4mol/L,质量分数为0．98的浓硫酸吸收水蒸气时，当其质量分数下降到0．87（密度1．8g•cm^-3）以下时，则失去干燥能力。 质量分数为0．87的硫酸的物质的量浓度为

         （保留两位小数，下同）。50mL 18．4mol/L的浓硫酸作为干燥剂时，最多可吸水___________g。

（2）工业上以高岭土和硫酸．氨气为原料制取铵明矾[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]和硫酸铝，反应原理如下（忽略高岭土其他成分与硫酸的反应）：

      Al₂O₃ + 3H₂SO₄  →   Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O…………①

      Al₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ + 2NH₃ →  2NH₄Al(SO₄)₂ …………②

某工厂欲同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1，则投料时氧化铝和硫酸的物质的量之比是           

（3）硫酸工业上大多用接触法制硫酸（设空气中氧气的体积分数为20%），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_____。

（4）将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室，气体体积减少了5%（同温同压下测定），试计算SO₂的转化率

 

Answer 1

【答案】

 

（1）(4分)15．98 mol·L^-1   11．63     （2）(2分)    3：10

（3）(3分)  0．11                  （4）(3分)  93%；

【解析】

试题分析：（1）C=n/v=1．8*0．87*1000/98*1=15．98 （mol·L^-1 ）

解：设硫酸吸水的质量为x    根据溶质的质量不变

18．4*50*0．98=(x+18．4*50)*0．87        x=116．3

（2）解：设铵明矾和硫酸铝的物质的量为x

Al₂O₃ + 3H₂SO₄  →   Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O…………①

 3/2 x     9x/2            3/2 x

 Al₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ + 2NH₃ →  2NH₄Al(SO₄)₂ …………②

 1           1                 2

 x/2         x/2                x

氧化铝和硫酸的物质的量之比是: 3/2 x:( 9x/2+ x/2)= 3：10

（3）解：设空气的体积为a

4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂

      11                 8

a*20%             0．145a      

SO₂的体积分数为：0．145a *100%/（1+40%）a*80%+ 0．145a  =0．108 a 近似为0．11 a

（4）2SO₂+ O₂=2 SO₃ ⊿V

2              1   1

10%a                    5%a

SO₂的转化率为：10%a*100%/0．108 a=93%

考点：本题以工业生产为基础，考查化学计算等知识。