Question

【題目】實驗室模擬合成硫酸的流程如下：

從下圖中選擇制取氣體的合適裝置：

（1）裝置C的名稱為_________________，實驗室通常能用裝置C制備_________。

A．H2 B．H2S C．CO2 D．O2

（2）實驗室用裝置D制備NH3的化學方程式為_______________________________。

（3）若用裝置B制備SO2，可以選用試劑為___________。

A、濃硫酸、亞硫酸鈉固體 B．濃硫酸、銅片

C．稀硫酸、亞硫酸溶液 D．濃硫酸、鐵屑

（4）SO2和O2通過甲裝置，甲裝置的作用除了可以控制SO2、O2的流速外，還可以__________。

（5）若將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，在不同溫度下進行反應得到如下表中的兩組數據：

實驗編號	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol
		SO2	O2	SO2	O2
1	T1	4	2	x	0.8
2	T2	4	2	0.4	y

表中x=_______mol，y=_______mol，T1______T2（填“>”、“=”或“<”)

（6）SO2尾氣可用NaOH溶液吸收，得到Na2SO3和NaHSO3兩種鹽。若一定物質的量的SO2與氫氧化鈉溶液反應，所得溶液中Na2SO3和NaHSO3的物質的量之比為2:3，則參加反應的SO2和NaOH的物質的量之比為________。

A. 5:7 B．1:2 C．9:4 D．9:13

（7）硫酸與氨水反應生成硫酸銨或硫酸氫銨，現稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.58 g，加入含0.1 molNaOH的溶液，發生反應：①OH-+H+→H2O, ②OH-+NH4+→NH3↑+H2O。充分反應，生成1792 mL（標準狀況）。已知①優先反應，則樣品中(NH4)2SO4的物質的量為_______mol，NH4HSO4的物質的量為_______mol。

Answer 1

【答案】 啟普發生器 ABC 2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O A 干燥氣體、充分混合氣體 1.6 0.2 > A 0.04 0.02

【解析】考查實驗方案設計與評價，（1）裝置C的名稱為啟普發生器；啟普發生器用于固體與液體反應不加熱制備氣體，固體要求反應前后始終保持塊狀，且此反應放出熱量少，因此可以制備氣體是H2、H2S、CO2等，故選項ABC正確；（2）實驗室制備氨氣，用NH4Cl和Ca(OH)2受熱制備，反應方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；（3）裝置B制備SO2，利用不需要加熱來制備，即NaHSO3和濃硫酸的反應，銅片和濃硫酸反應需要加熱，鐵和濃硫酸發生鈍化反應，稀硫酸與亞硫酸不產生二氧化硫，故A正確；（4）濃硫酸具有吸水性，可以干燥SO2和O2，使SO2和O2充分混合；（5）發生2SO2＋O22SO3，達到平衡時，消耗O2的物質的量為(2－0.8)mol=1.2mol，即消耗SO2的物質的量為2.4mol，x=(4－2.4)mol=1.6mol，消耗SO2為(4－0.4) mol=3.6mol，則消耗氧氣的物質的量為3.6/2mol=1.8mol，y=(2－1.8)mol=0.2mol，SO2與氧氣反應是放熱反應，升高溫度促使平衡向逆反應方向進行，根據表格數據，應是T1>T2；（6）根據元素守恒，Na的物質的量等于NaOH物質的量，即n(NaOH)=(2×2＋3)mol=7mol,SO2的物質的量n(SO2)=(2＋3)mol=5mol，即SO2和NaOH物質的量比值為7：5，故A正確；（7）因為優先發生中和反應，因此設NH4HSO4的物質的量為xmol，因為有氨氣產生，因此H＋完全反應，溶液中含有(0.1－x)mol的OH－，再與NH4＋反應，NH4＋＋OH－=NH3↑＋H2O，因此有0.1－x=1792×10－3/22.4mol，解得x=0.02mol，即(NH4)2SO4的物質的量為(7.58－0.02×115)/132mol=0.04mol。