Question

在硫酸的制備中，最后的產(chǎn)品是98%的硫酸或20%的發(fā)煙硫酸(H₂SO₄和SO₃的混合物，其中SO₃的質(zhì)量分數(shù)為20%)。

    (1)若98%硫酸可表示為SO₃·aH₂O，20%的發(fā)煙硫酸可表示為SO₃·bH₂O，則a、b的值(a、b可用分數(shù)表示)分別是：a=         ,b=         。

    (2)用m(H₂O)=k·n(SO₃)分別表示SO₃轉化成上述兩種硫酸時，所用水的質(zhì)量與SO₃的物質(zhì)的量的關系式(即求k)分別是：

    m₁(H₂O)=         n₁(SO₃),m₂(H₂O)=         n₂(SO₃)。

    (3)若工廠同時生產(chǎn)上述兩種硫酸，則上述兩種硫酸的質(zhì)量比x(W₁為98%的硫酸的質(zhì)量、W₂為20%的發(fā)煙硫酸的質(zhì)量)與SO₃的用量的物質(zhì)的量之比y的關系是         。

Answer 1

解析：(1)“98%的硫酸”指100g硫酸溶液中有98gH₂SO₄、2gH₂O。若用SO₃·aH₂O表示，則題意為1molSO₃、amolH₂O,因此，

    而對20%的發(fā)煙硫酸，100g中應有H₂SO₄ 80g、SO₃ 20g。

    (2)利用(1)中的結果可方便地求解k的值。

    (3)分別求出兩種濃度時，n(SO₃)與W的關系，其比值中非的部分即為所求。

    解：(1)對98%的硫酸，有：

    ?

    而對20%的發(fā)煙硫酸，則有：

   

   

    ?n₁(H₂O)=a·n₁(SO₃)

    18g·mol^-1×n₁(H₂O)=18g·mol^-1×a×n₁(SO₃)=m₁(H₂O)

    所以k=18g·mol^-1×a=20g·mol^-1

    由b·n₂(SO₃)=n₂(H₂O)

    18g·mol^-1×n₂(H₂O)=18g·mol^-1×b×n₂(SO₃)

 

   

     (3)設98%的硫酸所需SO₃的用量為n₁(SO₃)，20%的發(fā)煙硫酸所需SO₃的用量為n₂(SO₃)，則

    ?

    兩式相除得：

  

答案：(1)   

     (2)20g·mol^-1?  13.8g·mol^-1

     (3)y=0.938x