Question

【題目】(1)標準狀況下，用一定量的水吸收氨氣后制得濃度為12.0mol/L、密度為0.915g/cm3的氨水。試計算1體積水吸收________體積的氨氣可制得上述氨水。(水的密度以1.00g/cm3計)

(2)硫鐵礦高溫下空氣氧化產生二氧化硫：4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3設空氣中N2、O2的含量分別為0.800和0.200(體積分數)，試完成下列各題：

①1.00molFeS2完全氧化，需要空氣的體積(標準狀況)為_______L。

②55L空氣和足量FeS2完全反應后，氣體體積(同溫同壓)變為_______L。

Answer 1

【答案】378 308 52

【解析】

(1)假設溶液體積為1.00L，根據n(NH3)=c(NH3)×V，求出1L溶液中所含氨氣的物質的量，求出標準狀況下氨氣的體積；根據水的質量=氨水的質量-氨氣的質量，求出水的質量，進而求出水的體積；由求出1體積水所吸收氨氣的體積；

(2)①根據方程式計算需要氧氣的物質的量，再根據V=n·Vm氧氣的體積，根據空氣中氧氣的體積分數計算需要空氣的體積；

②計算空氣中氧氣的體積，利用差量法計算反應后氣體體積變化，據此解答。

(1)假設溶液體積為1.00L，1.00L該氨水含氨的物質的量n(NH3)= 1.00L×12.0mol/L=12.0mol，V(NH3)=12.0mol×22.4L/mol=268.8L；1.00L該氨水中含水的質量m(H2O)=1.00L×0.915g/cm3×103mL/L-12.0mol×17.0g/mol=915g-204g=711g；V(H2O)==0.711L；==378；

(2)①根據方程式4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3可知，1.00molFeS2完全氧化需要氧氣物質的量為mol，因此需要空氣的體積=(mol×22.4L/mol)÷0.200=308L；

②55L空氣中氧氣的體積V(O2)=55L×0.200=11.0L，由化學方程式4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3可知，11mol的O2參加反應變為8molSO2，在同溫同壓下氣體的體積比等于氣體的物質的量的比，則11.0L的O2參加反應產生8LSO2，氣體體積減少了3L，故反應后氣體的體積為55L-3L=52L。