分析:(1)依據(jù)濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%得知,每100g濃硫酸中含有硫酸98g,含有水2g,依據(jù)n=
分別計算出硫酸的物質(zhì)的量與水的物質(zhì)的量,然后把硫酸定為1,a可求;
(2)依據(jù)反應(yīng):H
2S+H
2SO
4(濃)→S↓+SO
2↑+2H
2O與S+2H
2SO
4(濃)
3SO
2↑+2H
2O,利用極限法計算即可;
(3)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,利用元素守恒討論計算即可.
解答:
解:(1)濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,故每100g濃硫酸中含有硫酸98g,物質(zhì)的量為:
=1mol,含有水2g,物質(zhì)的量為:
=mol,故a=
,若要把該濃硫酸轉(zhuǎn)化為H
2SO
4?H
2O,則需要加入水為18-2=16g,故濃硫酸與加入水的質(zhì)量比為:100:16=25:4,故答案為:
;25:4;
(2)H
2S+H
2SO
4(濃)→S↓+SO
2↑+2H
2O①與S+2H
2SO
4(濃)
3SO
2↑+2H
2O②,若只發(fā)生反應(yīng)①,那么生成的二氧化硫的物質(zhì)的量等于加入硫化氫的物質(zhì)的量,為0.1mol;
若反應(yīng)①中生成的S單質(zhì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)②,那么生成二氧化硫物質(zhì)的量為0.4mol,故b的范圍是:0.1≤b≤0.4,故答案為:0.1≤b≤0.4;
(3)50mL、4.0mol/L的NaOH的物質(zhì)的量為:0.05×4=0.2mol,由于硫化氫被完全吸收,而且氫氧化鈉也全部反應(yīng),故所得的固體物質(zhì)可能是NaOH和Na
2S或Na
2S和NaHS或者只有NaHS,
(Ⅰ)設(shè)所得的固體產(chǎn)物中NaOH為amol,Na
2S為bmol,根據(jù)鈉原子的守恒可有:a+2b=0.2mol ①,40a+78b=7.9g ②,解得a=0.1mol,b=0.05mol,故NaOH的質(zhì)量m=nM=0.1mol×40g/mol=4g,Na
2S的質(zhì)量m=nM=0.05mol×78g/mol=3.9g;
(Ⅱ)設(shè)所得的固體產(chǎn)物中Na
2S為amol,NaHS為bmol,根據(jù)鈉原子的守恒可有:2a+b=0.2mol ①,78a+56b=7.9g ②,解得a=
mol,b=
mol,故Na
2S的質(zhì)量m=nM=
mol×78g/mol=7.6g,NaHS的質(zhì)量m=nM=7.9g-7.6g=0.3g;
(Ⅲ)設(shè)所得的固體產(chǎn)物僅有NaHS,那么NaHS為0.2mol,質(zhì)量應(yīng)為:0.2mol×56g/mol=11.2g,不符合題意,故無此情況,
答:白色固體的可能成分及每種成分的質(zhì)量為NaOH、4g,Na
2S、3.9 g 或 Na
2S、7.6 g,NaHS、0.3 g.