H2S燃烧的计算
题目:常温常压下,50mL H2S与60mL O2混合点燃,充分反应后恢复到原状况,可生成多少毫升SO2?
分析:H2S燃烧的化学方程式如下:
2H2S?O2(不足)点燃2S?2H2O?1??2?2H2S?3O2(足量)点燃
2SO2?2H2O因为2:1?50:60?2:3,可知生成物中既有单质S,又有SO2。 解答本题,常用的有以下九种解法。 一、正向推导法
假定先发生反应<1>,则50mL H2S中的S全部转化为单质S,同时消耗25mLO2,剩
点燃余的35mL O2再与部分S发生反应S?O2 SO2。显然,当O2耗尽时生成35mL SO2。
二、逆向推导法
假定先发生反应<2>,60mL O2耗尽时应生成40mL SO2,消耗40mL H2S,剩余的
点燃10mL H2S再与部分SO2发生反应2H2S?SO23S?2H2O。显然,该反应消耗5mL SO2,则最终剩余SO2为40mL?5mL?35mL。
三、列方程式法
设发生反应<2>的H2S为x mL,则发生反应<1>的H2S为(50?x)mL,据消耗O2的体积可列式:
0.5?(50?x)?1.5x?60
解得x?35,即有35mL H2S发生反应<2>。当然生成35mL SO2。
四、列方程组法
设发生反应<1>的H2S为x mL,发生反应<2>的H2S为y mL,据题意有:
?x?y?50 ??0.5x?1.5y?60?x?15解得?
y?35?35mL H2S发生反应<2>必然生成35mL SO2。
五、十字交叉法
恰好发生不完全燃烧时O2与H2S的体积之比为1:2,恰好发生完全燃烧时O2与H2S的体积之比为3:2,本题中V(O2):V(H2S)=6:5,运用十字交叉:
126532310 710
解得发生反应<1>的H2S与发生反应<2>的H2S的体积之比为3:7,故发生反应<2>的H2S为50?
六、直接配平法
分析题意可知H2S和O2均全部反应,生成物为S、SO2和H2O,可直接写出化学反应方程式:
7?35(mL),则生成35mL SO2。 3?750H2S?60O2?S?SO2?H2O
然后运用观察法,依次根据H、O和S原有的总量配平H2O、SO2和S的化学计量数,得下列化学反应方程式:
50H2S?60O2?15S?35SO2?50H2O
此式中SO2的化学计量数为35,即生成35mL SO2。
七、公式法
a mL H2S跟b mL O2完全反应生成S和SO2,配平可得:
aH2S?bO2则V(SO2)?点燃3a?2b2S?2b?aSO2?aH2O 22b?a可作为公式使用。 2本题中a?50,b?60,则V(SO2)?
八、差量法
2?60?50mL?35mL。 2H2S与O2反应生成液态水,无论发生反应<1>还是反应<2>,气体总体积的减小值都是原H2S体积的
33倍,本题中即减少50mL??75mL,由于最终所剩余气体只有SO2。故22V(SO2)?50mL?60mL?75mL?35mL。
九、图象法
以50mL H2S燃烧为基础作图像,当O2为25mL时开始生成SO2,当O2为75mL时,生成的SO2有最大值为50mL,据此作图像如下:
过x=60作y轴的平行线,交图像于A点,A点纵坐标为y=35,表示生成35mL SO2。此法适用于同时求算多组数据。例如当消耗O2的体积为30mL、40mL、50mL、70mL时分别生成多少毫升SO2?用图像法求解则十分快捷。
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