Question

硫酸是重要的化工產品，在基礎化學實驗中，有著重要的作用。
（1）物質的量濃度為18．4mol/L,質量分數(shù)為0．98的濃硫酸吸收水蒸氣時，當其質量分數(shù)下降到0．87（密度1．8g?cm^-3）以下時，則失去干燥能力。 質量分數(shù)為0．87的硫酸的物質的量濃度為
       （保留兩位小數(shù)，下同）。50mL 18．4mol/L的濃硫酸作為干燥劑時，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，反應原理如下（忽略高嶺土其他成分與硫酸的反應）：
Al₂O₃ + 3H₂SO₄  →   Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O…………①
Al₂(SO₄)₃ + H₂SO₄ + 2NH₃ →  2NH₄Al(SO₄)₂…………②
某工廠欲同時制取銨明礬和硫酸鋁，通過控制硫酸的用量調節(jié)兩種產品的產量。若欲使制得的銨明礬和硫酸鋁的物質的量之比為1:1，則投料時氧化鋁和硫酸的物質的量之比是           
（3）硫酸工業(yè)上大多用接觸法制硫酸（設空氣中氧氣的體積分數(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的體積分數(shù)為_____。
（4）將上述爐氣經凈化除塵后直接送入接觸室，氣體體積減少了5%（同溫同壓下測定），試計算SO₂的轉化率

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：設硫酸吸水的質量為x   根據(jù)溶質的質量不變
18．4*50*0．98=(x+18．4*50)*0．87        x=116．3
（2）解：設銨明礬和硫酸鋁的物質的量為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的量之比是: 3/2 x:( 9x/2+ x/2)= 3：10
（3）解：設空氣的體積為a
4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂
11                 8
a*20%            0．145a      
SO₂的體積分數(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的轉化率為：10%a*100%/0．108 a=93%