(2014•闵行区一模)闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一,空气中高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2.ZnO用于

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  • 解题思路:(1)闪锌矿(主要成份为ZnS)在空气中高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2,根据固体质量差量法来计算即可;

    (2)①根据硫酸和氢氧化钠之间的中和反应来确定剩余的硫酸的物质的量;

    ②根据电子守恒和化合价变化之间的关系来计算;

    (3)SO2与氢氧化钠反应都生成Na2SO3,可通过化学方程式的计算得出其质量,SO2与氢氧化钠反应都生成NaHSO3,可通过化学方程式的计算得出其质量,比较极限反应获得固体质量和实际质量之间的关系可以进行讨论,在根据S元素守恒和质量关系计算各自的量的多少即可.

    (1)设ZnS的质量是x,则

    2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2减少的固体质量

    19416132

    x 1.56-1.32

    即[194/x=

    32

    1.56−1.32] 解得x=1.455g,所以ZnS的质量分数=[1.455/1.56]×100%≈93%,

    故答案为:93%;

    (2)①硫酸和氢氧化钠之间中和的实质是:H++OH-=H2O,用0.25mol/L的NaOH溶液中和余酸,耗用NaOH溶液的体积为21.70mL,这些氢氧化钠中和掉的硫酸的物质的量0.25mol/L×0.0217L×[1/2]=0.0027mol,剩余硫酸的物质的量0.0027mol×[1000/15]≈0.18mol,

    故答案为:0.18;

    ②取1.95g锌加入到12.00mL18.4mol/L的浓硫酸中(反应中只生成一种还原产物),消耗的硫酸的物质的量是0.012L×18.4mol/L-0.18mol=0.0408mol.设硫酸的还原产物中,硫元素的化合价是n,金属锌的物质的量是:[1.95g/65g/mol]=0.03mol,生成硫酸锌的物质的量是0.03mol,所以0.03mol的硫酸显示酸性,根据电子守恒:[1.95g/65g/mol]×(2-0)=(0.0408mol-0.03mol)×(6-n),解得n=0,所以浓硫酸被还原的产物是硫单质,

    故答案为:S;

    (3)若4.48L即0.2mol标况下的SO2与氢氧化钠反应都生成Na2SO3,可通过化学方程式的计算得出其质量,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,生成Na2SO325.2g,若4.48L即0.2mol标况下的SO2与氢氧化钠反应都生成NaHSO3,SO2+NaOH═NaHSO3,生成的NaHSO3质量为20.8g,所以最后得到的无水晶体不可能是这两种物质形成的混合物,也不可能是其中之一,由此其组成可能是Na2SO3和反应没有完全消耗掉的NaOH,在蒸干过程中,亚硫酸盐会被空气中氧气氧化为硫酸盐,亚硫酸氢盐会被氧化为硫酸氢盐,所以所得晶体还可以是或是亚硫酸钠、硫酸钠的混合物;或是亚硫酸氢钠、硫酸钠的混合物;或是硫酸钠、硫酸氢钠的混合物,若晶体组成是Na2SO3和反应没有完全消耗掉的NaOH此混合物中的氢氧化钠质量为26.8-25.2=1.6g,其物质的量为0.04mol,如果是亚硫酸钠、硫酸钠的混合物,硫酸钠是亚硫酸钠的氧化产物,根据硫元素守恒以及晶体质量之和是26.8g,解得他们各自的物质的量均是0.1mol,同理可得,如果是硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合物,物质的量分别是0.04mol、0.16mol,如果是硫酸钠、硫酸氢钠的混合物,物质的量分别是0.13mol、0.07mol,

    故答案为:

    n(Na2SO3)=0.20 mol

    n(NaOH)=0.04 mol

    点评:

    本题考点: 含硫物质的性质及综合应用;化学方程式的有关计算.

    考点点评: 本题是一道关于元素以及化合物的计算题,多种解题思想:元素守恒、极限反应的灵活应用是解题的关键,难度大.