Question

（1）某硫酸廠生產出的硫酸產品為98%硫酸和發煙硫酸（H₂SO₄和SO₃的化合物，其中SO₃的質量分數為20%）．如果98%硫酸可表示為SO₃?a H₂O，20%發煙硫酸可表示為H₂O?b SO₃，則a、b的值（用分數表示）分別為：a=______，b=______．
（2）大棚種植蔬菜在冬季需補充CO₂．某同學在自家大棚內設計了補充CO₂的方法：將工業廢H₂SO₄用水稀釋后，盛放在______（填容器）內，懸掛在高處，每天向桶內加適量的碳酸氫銨即可．
①將容器懸掛在高處的原因是______．
②這種補充CO₂的方法的設計非常合理，除原料易得外，該反應產物之一硫酸銨在農村又可用作______．
③寫出該反應的化學方程式：______．
（3）密度為1.45g?cm^-3的溶液中，逐滴滴入BaCl₂溶液，直到沉淀恰好完全為止，已知生成HCl的溶液的質量與原BaCl₂溶液質量相同，則原H₂SO₄溶液中的質量分數為______．（用分數表示）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據題意，98%硫酸可表示為SO₃?a H₂O，通過整理即為：H₂SO₄?（a-1）H₂O，由該溶液中H₂SO₄（溶質）與H₂O（溶劑）的質量關系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解出a即可；同理，20%發煙硫酸可表示為H₂O?bSO₃，通過整理即為：H₂SO₄?（b-1）SO₃，根據20%發煙硫酸中H₂SO₄和SO₃的質量關系可得：98：80（b-1）=（1-20%）：20%，解出b即可；
（2）根據硫酸的性質分析盛放的容器，根據二氧化碳的密度分析將容器懸掛在高處的原因，根據硫酸銨的組成元素分析在農村中可用作的肥料，根據反應物、生成物及反應條件寫出反應的方程式；
（3）根據題意可知，生成HCl的溶液的質量=氯化鋇溶液的質量+硫酸溶液的質量-硫酸鋇的質量，根據題意：生成HCl的溶液的質量恰好等于原BaCl₂溶液的質量，由此可知：硫酸溶液的質量=硫酸鋇的質量；依據硫酸與氯化鋇反應的化學方程式，假設原硫酸溶液的質量，由反應中硫酸與硫酸鋇的質量關系，求出硫酸溶液中溶質的質量，再由溶液中溶質質量分數計算式求出硫酸溶液中溶質質量分數．
解答：解：（1）由題意可知，98%硫酸可表示為SO₃?aH₂O，通過整理即為：H₂SO₄?（a-1）H₂O，由于該溶液中H₂SO₄（溶質）與H₂O（溶劑）的質量關系可得：98：18（a-1）=98%：（1-98%），解得：a=；同理，20%發煙硫酸可表示為H₂O?bSO₃，通過整理即為：H₂SO₄?（b-1）SO₃，根據20%發煙硫酸中H₂SO₄和SO₃的質量關系可得：98：80（b-1）=（1-20%）：20%，解得：b=；
（2）由于硫酸能與一些金屬反應，常盛放于塑料桶內，由于二氧化碳的密度比空氣的大，應將塑料桶懸掛在高處，硫酸銨在農村中可用作氮肥，硫酸與碳酸氫銨反應的方程式是：H₂SO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；
（3）由題意可知，硫酸溶液的質量=硫酸鋇的質量，設硫酸鋇的質量為233g，則硫酸溶液的質量為233g，再設硫酸溶液中溶質的質量是x
BaCl₂+H₂SO₄═BaSO₄↓+2HCl
       98    233
       x     233g
=    x=98g
所以滴入的硫酸溶液中溶質的質量分數是×100%=42.1%．
故答為：（1），；（2）塑料桶，①二氧化碳的密度比空氣的大；②氮肥，③H₂SO₄+2NH₄HCO₃=（NH₄）₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑；（3）42.1%．
點評：本題的綜合性很強，涉及的知識點較多，有一定的難度，特別是計算時，恰當的對數據進行處理，計算起來才能較為簡便．