Question

硫酸是重要的化工產(chǎn)品，在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有著重要的作用。
（1）物質(zhì)的量濃度為18．4mol/L,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．98的濃硫酸吸收水蒸氣時(shí)，當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降到0．87（密度1．8g?cm^-3）以下時(shí)，則失去干燥能力。 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．87的硫酸的物質(zhì)的量濃度為
       （保留兩位小數(shù)，下同）。50mL 18．4mol/L的濃硫酸作為干燥劑時(shí)，最多可吸水___________g。
（2）工業(yè)上以高嶺土和硫酸．氨氣為原料制取銨明礬[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]和硫酸鋁，反應(yīng)原理如下（忽略高嶺土其他成分與硫酸的反應(yīng)）：
Al₂O₃ + 3H₂SO₄  →   Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O…………①
Al₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ + 2NH₃ →  2NH₄Al(SO₄)₂…………②
某工廠欲同時(shí)制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調(diào)節(jié)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量之比為1:1，則投料時(shí)氧化鋁和硫酸的物質(zhì)的量之比是           
（3）硫酸工業(yè)上大多用接觸法制硫酸（設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%），為使黃鐵礦煅燒充分，常通入過量40%的空氣，則煅燒后爐氣中SO₂的體積分?jǐn)?shù)為_____。
（4）將上述爐氣經(jīng)凈化除塵后直接送入接觸室，氣體體積減少了5%（同溫同壓下測(cè)定），試計(jì)算SO₂的轉(zhuǎn)化率

Answer 1

（1）(4分)15．98 mol·L^-1   11．63    （2）(2分)    3：10
（3）(3分)  0．11                 （4）(3分)  93%；

試題分析：（1）C=n/v=1．8*0．87*1000/98*1=15．98 （mol·L^-1 ）
解：設(shè)硫酸吸水的質(zhì)量為x   根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量不變
18．4*50*0．98=(x+18．4*50)*0．87        x=116．3
（2）解：設(shè)銨明礬和硫酸鋁的物質(zhì)的量為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
氧化鋁和硫酸的物質(zhì)的量之比是: 3/2 x:( 9x/2+ x/2)= 3：10
（3）解：設(shè)空氣的體積為a
4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂
11                 8
a*20%            0．145a      
SO₂的體積分?jǐn)?shù)為：0．145a *100%/（1+40%）a*80%+ 0．145a  =0．108 a 近似為0．11 a
（4）2SO₂+ O₂="2" SO₃ ⊿V
2              1   1
10%a                    5%a
SO₂的轉(zhuǎn)化率為：10%a*100%/0．108 a=93%