第一单元《含硫化合物的性质和应用》计算题专题训练
1.(4分)硫有多种含氧酸,亚硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸、硫代硫酸(H2S2O3)等等,其中硫酸最为重要,在工业上有广泛的应用,在实验室,浓硫酸是常用的干燥剂。
(1)焦硫酸(H2SO4•SO3)溶于水,其中的SO3都转化为硫酸,若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度= mol•L-1;
(2)若以浓硫酸吸水后生成H2SO4•H2O计算,250g质量分数为98%的硫酸能吸收水的质量= 。
【答案】1.25mol/L;40克。
【解析】
试题分析:(1)445g焦硫酸的物质的量=445g÷178g/mol=2.5mol,其中硫酸和三氧化硫均是2.5mol,2.5mol三氧化硫又产生2.5mol硫酸,则溶液中硫酸的物质的量是5.0mol,浓度是5.0mol÷4L=1.25mol/L。
(2)250g质量分数为98%的硫酸中硫酸的质量是250g×98%=245g,其中溶剂水是5g,硫酸的物质的量是245g÷98g/mol=2.5mol,可以结合水的物质的量是2.5mol,质量是2.5mol×18g/mol=45g,因此还可以吸收水的质量是45g-5g=40g。
考点:考查化学计算。
2.计算:(6分)用32g Cu与足量的浓硫酸反应制取SO2气体,反应方程式为:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+2H2O
(1)生成的SO2在标准状况下的体积是多少?
(2)该反应中做氧化剂的H2SO4的物质的量为多少?
【答案】(1)设生成在标准状况下SO2的体积为x。n(Cu)= 32g /64 g•mol-1=0.5mol
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O (1分)
1mol 22.4L
0.5mol x
x=11.2 L (2分)
(2)设做氧化剂的H2SO4的物质的量为y
Cu H2SO4 (1分)
1mol 1mol
0.5mol y
y=0.5mol (2分)
【解析】
试题分析:(1)设生成SO2在标准状况下为xL,根据方程式计算;(2)起氧化剂作用的硫酸生成SO2,由方程式可得关系式Cu~H2SO4(氧化剂),设做氧化剂的H2SO4的物质的量为y,再根据方程式计算。
考点:考查化学计算。
3.(本题共14分)
多硫化钙[ CaSx(x≤5)]、硫代硫酸钙组成的混合物称为石硫合剂,它是一种很好的植物杀虫剂,是由硫磺跟石灰、水等反应所得。不同比例的硫磺跟石灰在水溶液中反应,可生成不同的多硫化钙与硫代硫酸钙。
3Ca(OH)2+8S 2CaS3+CaS2O3+3H2O;3Ca(OH)2+6S 2CaS2+CaS2O3+3H2O
完成下列计算:
52.硫磺溶解在硫化钠溶液中生成一种多硫化物,该多硫化物中硫元素的质量分数为0.736,则该Na2Sx中x = 。
53.取某石硫合剂(假如只含两种含硫化合物)250mL(密度为1.12g/cm3)通入足量CO2使其快速分解。原理如下: Sx2—+2H2O+2CO2→(x—1)S↓+H2S↑+2HCO3—;S2O32—+ H2O+CO2→HSO3—+HCO3—+S↓完全反应后共收集到气体1.12升(标准状况)(忽略气体在溶液中的溶解),则该石硫合剂中多硫化钙的物质的量浓度为 ;硫代硫酸钙的质量分数为 。(答案用小数表示,保留2位有效数字)
54.如果把生石灰、硫磺和水按质量比7∶16∶70的配比完全反应后,只生成两种含硫的化合物,则该石硫合剂中多硫化钙与硫代硫酸钙的物质的量之比是 ;多硫化钙的化学式是 。
55.现有生石灰50.4g、硫磺96g、水504g恰好完全反应生成三种多硫化钙,除生成CaS4之外还有二种多硫化钙。请推算这二种多硫化钙可能的物质的量之比(写出推理过程)。
【答案】(共14分)52.4(2分);53.0.20 mol/L(2分); 0.014(2分)
54.2∶1(2分); CaS5(2分);
55.n(CaS2)∶n(CaS5)=1∶2(2分);n(CaS3)∶n(CaS5)=1∶1(2分)。
【解析】
试题分析:52.硫磺溶解在硫化钠溶液中生成一种多硫化物,该多硫化物中硫元素的质量分数为0.736,在Na2Sx 中,n(Na+):n(Sx2-)=[(1-0.736)÷23]:(0.736÷32)=2:x。解得x=4。
53.n(H2S)= 1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,则含有多硫化钙的物质的量是0.05mol。c(CaSx)= 0.05mol÷0.25L=0.20 mol/L ;由于2H2S+SO2=3S↓+2H2O,则n(CaS2O3)=1/2n(CaSx)= 0.025mol,硫代硫酸钙的质量分数为(0.025mol×152g/mol)÷(250mL×1.12g/cm3)=0.014;
54.m(CaO):m(S)= 7∶16,则n(CaO):n(S)= (7÷56)∶(16÷32)=1:4.则CaO与水反应产生的Ca(OH)2与S的物质的量的比是1:4.故反应的方程式是:3Ca(OH)2+12S 2CaSx+CaS2O3+3H2O, x=5。多硫化钙的化学式是CaS5;n(CaSx):n(CaS2O3)=2:1。
55.n(CaO)= 50.4g÷56g/mol=0.3mol;n(S)= 96g÷32g/mol=3mol;则n(CaO):n(S)=1:10,反应方程式是:3Ca(OH)2+10S 2CaSx+CaS2O3+3H2O。根据元素守恒可得x=4。即多硫化物中硫原子的平均