Question

15．用濃硫酸吸收SO₃可得到H₂SO₄•SO₃，若用1kg 98%的濃H₂SO₄充分吸收SO₃后，再進行稀釋，可得到98%的硫酸的質量為（　　）

• A． 1.98 kg
• B． 2.00 kg
• C． 2.22 kg
• D． 2.42 kg

Answer 1

分析 98%的濃H₂SO₄中H₂SO₄、H₂O的物質的量之比為$\frac{98g}{98g/mol}$：$\frac{2g}{18g/mol}$=1：$\frac{1}{9}$，故98%的濃H₂SO₄可以表示為SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O，吸收SO₃后得到H₂SO₄•SO₃，可以表示為2SO₃•H₂O，進一步表示為$\frac{20}{9}$SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O，計算濃硫酸改寫后H₂O的物質的量，可得$\frac{20}{9}$SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O的物質的量，再利用硫原子守恒計算H₂SO₄•$\frac{1}{9}$H₂O的物質的量，進而計算其質量．

解答 解：98%的濃H₂SO₄中H₂SO₄、H₂O的物質的量之比為$\frac{98g}{98g/mol}$：$\frac{2g}{18g/mol}$=1：$\frac{1}{9}$，故98%的濃H₂SO₄可以表示為SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O，吸收SO₃后得到H₂SO₄•SO₃，可以表示為2SO₃•H₂O，進一步表示為$\frac{20}{9}$SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O，濃硫酸改寫后H₂O的物質的量為n（H₂O）=1000g÷（80+$\frac{10}{9}$×18）×$\frac{10}{9}$=$\frac{100}{9}$mol，則$\frac{20}{9}$SO₃•$\frac{10}{9}$H₂O的物質的量為10mol，根據硫原子守恒，稀釋后可得濃硫酸H₂SO₄•$\frac{1}{9}$H₂O的質量為$\frac{200}{9}$mol×（98+2）g/mol=2222g，約是2.22Kg，
故選：C．

點評 本題考查溶液濃度有關計算，題目過程復雜，為易錯題目，關鍵是明確濃硫酸中水與三氧化硫反應轉化為硫酸，注意理解利用改寫成化學式形式結合守恒進行解答，難度中等．