Question

【題目】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O (g)。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。完成下列填空：

（1）半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入_____________________溶液中（填寫試劑名稱），出現(xiàn)_______________，可以證明有硫化氫存在。

（2）寫出半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換的反應(yīng)方程式_____________________；若半水煤氣中V(H2): V(CO): V(N2)=9：7：4，經(jīng)CO變換后的氣體中：V(H2): V(N2)=___。

（3）堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。有一吸收了二氧化碳的氫氧化鈉溶液，為測定其溶液組成，采用雙指示劑法進行滴定。

步驟：用移液管量取V0 mL的該溶液于錐形瓶中，先滴入1-2滴酚酞做指示劑，滴定達到終點時用去c molL－1的標準鹽酸溶液Vl mL，此時再向溶液中滴入1-2滴_____做指示劑，達到滴定終點時又用去V2 mL標準鹽酸溶液。

第二次滴定達到終點時的現(xiàn)象是_______________________________。

數(shù)據(jù)處理：通過Vl和V2的相對大小可以定性也可定量判斷溶液的組成。

若V1>V2，寫出此時的溶質(zhì)的化學(xué)式_______________。

若2V1=V2，寫出此時溶液中離子濃度由大到小的順序_________________。

討論：若V1<V2，在第一次滴定時未用標準鹽酸潤洗酸式滴定管，第二次滴定前發(fā)現(xiàn)并糾正了錯誤，則_______________（填化學(xué)式）濃度偏大。

Answer 1

【答案】 硝酸鉛（或硫酸銅） 黑色沉淀 CO+H2OCO2+H2 4：1 甲基橙 當(dāng)最后一滴標準液滴入，溶液恰好由黃色變橙色，且半分鐘不變色 Na2CO3和NaOH c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+) Na2CO3

【解析】（1）硫化氫能與重金屬生成沉淀，所以將半水煤氣樣品通入硝酸鉛（或硫酸銅）溶液中，出現(xiàn)黑色沉淀可以證明有硫化氫存在；（2）半水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO變換的反應(yīng)方程式為CO+H2OCO2+H2；半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=9：7：4，經(jīng)CO變換后CO轉(zhuǎn)化為氫氣，則根據(jù)方程式可知所得的氣體中：V(H2):V(N2)=（9+7）：4＝4:1；（3）酚酞的變色范圍是8.2-10.0，所以第一次變色后碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，如果繼續(xù)滴定，則需要選擇甲基橙作指示劑，終點時的實驗現(xiàn)象是當(dāng)最后一滴標準溶液滴入時，溶液恰好由黃色變?yōu)槌壬�，且半分鐘�?nèi)不變色；若V1>V2，由于碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉以及碳酸氫鈉轉(zhuǎn)化為二氧化碳消耗的鹽酸一樣多，這說明此時的溶質(zhì)的化學(xué)式Na2CO3和NaOH；若2V1=V2，說明溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，則此時溶液中離子濃度由大到小的順序c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)；若V1<V2，在第一次滴定時未用標準鹽酸潤洗酸式滴定管，則與碳酸鈉反應(yīng)的鹽酸體積增加，因此如果第二次滴定前發(fā)現(xiàn)并糾正了錯誤；則碳酸鈉的濃度偏大。