Question

高一化学计算题

1将亚硫酸钠与硫化钠的混合物若干配成50克溶液，加入50克一定浓度的盐酸，放出气体0.448L（标准状况下），混合液的质量变为96.9克，求混合物中亚硫酸钠与硫化钠的物质的量各为多少摩尔。
2 40毫升一氧化氮和二氧化氮的混合气体与20毫升氧气同时通入水中（混合气体事先装入体积为60毫升的试管中），充分反应后，试管里还剩5毫升气体（气体体积已换算成标准状况下的体积），求原混合气组成。
PS。要求写出主要过程

Answer 1

第一题
Na2SO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + SO2(气标)
Na2S + 2HCl === 2NaCl + H2S(气标)
SO2 + 2H2S === 2H2O + 3S (沉淀)
把上述三个方程式联立起来，就变为
Na2SO3 + 2Na2S + 6HCl === 6NaCl + 3H2O + 3S (沉淀)
因为，放出气体0.448L（标准状况下），所以，放出气体的物质的量为
0.448L
------------- = 0.02mol 此气体有可能是SO2,也有可能是H2S
22.4L/mol

那么

1.假设为SO2时，则其物质的量为0.02mol
质量为 0.02mol * 64g/mol = 1.28g
因为，混合液的质量变为96.9克，之前盐酸有50g，亚硫酸钠与硫化钠的混合物的溶液有50g，所以质量减少了50g + 50g - 96.9g = 3.1g
此质量为逸出气体的质量与S单质的质量之和，根据SO2质量为1.28g,所以S单质的质量为1.82g 。将此数据代入上面最后一个方程式
Na2SO3 + 2Na2S + 6HCl === 6NaCl + 3H2O + 3S (沉淀)
1mol 2mol 96g
x y 1.82g
解得 x = 0.019mol y = 0.038mol
SO2过量，逸出0.02mol，所以
Na2SO3 + 2HCl === 2NaCl + H2O + SO2(气标)
1 1
z 0.02mol
解得 z = 0.02mol
所以，Na2SO3的物质的量为0.02mol+0.019mol=0.039mol
Na2S的物质的量为0.038mol

2.假设剩余气体为H2S时，那么逸出的H2S的物质的量为0.02mol
且其质量为0.02mol * 34g/mol = 0.068g
所以，沉淀的S单质的质量为3.1g - 0.068g = 3.032g
Na2SO3 + 2Na2S + 6HCl === 6NaCl + 3H2O + 3S (沉淀)
1mol 2mol 96g
x y 3.032g
解得 x = 0.032mol y = 0.063mol
H2S过量，逸出0.02mol，所以
Na2S + 2HCl === 2NaCl + H2S(气标)
1 1
z 0.02mol
解得 z = 0.02mol
所以，Na2S的物质的量为0.063mol + 0.02mol = 0.083mol
Na2SO3的物质的量为0.032mol

第二题
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3 + NO
那么联立上面两个方程式，消去NO，得
4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3
那么联立上面两个方程式，消去NO2，得
4NO + 3O2 + 2H2O ==== 4HNO3
因为剩余的气体有可能是O2，也有可能是NO（如果是NO2的话，与水反应还是会生成NO），所以
1.假设O2有剩余，则
设NO为xml，NO2为(40-x)ml
4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3
4 1
40-x (40-x)/4

4NO + 3O2 + 2H2O ==== 4HNO3
4 3
x 3x/4
消耗的氧气为(40-x)/4+ 3x/4=20-5 解得 x = 10ml 40-x = 30ml
即，NO的体积为10ml，
NO2的体积为30ml.

2.当剩余的气体为NO时
设NO2为xml，
4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3
4 1
x x/4
则NO消耗O2为 20ml - x/4
4NO + 3O2 + 2H2O ==== 4HNO3
4 3
(80-x)/3 20-x/4
因为，混合气体总体积为40ml = x + (80-x)/3 + 5
解得 x = 12.5ml
所以，NO的体积为40ml - 12.5ml = 27.5ml
NO2的体积为12.5ml