Question

【題目】半水煤氣是工業合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O (g)。半水煤氣經過下列步驟轉化為合成氨的原料。完成下列填空：

（1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入_____________________溶液中（填寫試劑名稱），出現_______________，可以證明有硫化氫存在。

（2）寫出半水煤氣在銅催化下實現CO變換的反應方程式_____________________；若半水煤氣中V(H2): V(CO): V(N2)=9：7：4，經CO變換后的氣體中：V(H2): V(N2)=___。

（3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。有一吸收了二氧化碳的氫氧化鈉溶液，為測定其溶液組成，采用雙指示劑法進行滴定。

步驟：用移液管量取V0 mL的該溶液于錐形瓶中，先滴入1-2滴酚酞做指示劑，滴定達到終點時用去c molL－1的標準鹽酸溶液Vl mL，此時再向溶液中滴入1-2滴_____做指示劑，達到滴定終點時又用去V2 mL標準鹽酸溶液。

第二次滴定達到終點時的現象是_______________________________。

數據處理：通過Vl和V2的相對大小可以定性也可定量判斷溶液的組成。

若V1>V2，寫出此時的溶質的化學式_______________。

若2V1=V2，寫出此時溶液中離子濃度由大到小的順序_________________。

討論：若V1<V2，在第一次滴定時未用標準鹽酸潤洗酸式滴定管，第二次滴定前發現并糾正了錯誤，則_______________（填化學式）濃度偏大。

Answer 1

【答案】 硝酸鉛（或硫酸銅） 黑色沉淀 CO+H2OCO2+H2 4：1 甲基橙 當最后一滴標準液滴入，溶液恰好由黃色變橙色，且半分鐘不變色 Na2CO3和NaOH c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) Na2CO3

【解析】（1）硫化氫能與重金屬生成沉淀，所以將半水煤氣樣品通入硝酸鉛（或硫酸銅）溶液中，出現黑色沉淀可以證明有硫化氫存在；（2）半水煤氣在銅催化下實現CO變換的反應方程式為CO+H2OCO2+H2；半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=9：7：4，經CO變換后CO轉化為氫氣，則根據方程式可知所得的氣體中：V(H2):V(N2)=（9+7）：4＝4:1；（3）酚酞的變色范圍是8.2-10.0，所以第一次變色后碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉，如果繼續滴定，則需要選擇甲基橙作指示劑，終點時的實驗現象是當最后一滴標準溶液滴入時，溶液恰好由黃色變為橙色，且半分鐘內不變色；若V1>V2，由于碳酸鈉轉化為碳酸氫鈉以及碳酸氫鈉轉化為二氧化碳消耗的鹽酸一樣多，這說明此時的溶質的化學式Na2CO3和NaOH；若2V1=V2，說明溶質是等物質的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，則此時溶液中離子濃度由大到小的順序c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)；若V1<V2，在第一次滴定時未用標準鹽酸潤洗酸式滴定管，則與碳酸鈉反應的鹽酸體積增加，因此如果第二次滴定前發現并糾正了錯誤；則碳酸鈉的濃度偏大。