Question

24mLH₂S在30mLO₂中燃燒，在同溫同壓下，得到SO₂的體積為(    )

A．24mL             B．30mL                C．20mL             D．18mL

Answer 1

解析：H₂S燃燒的化學(xué)方程式：

    2H₂S+O₂(不足) 2S↓+2H₂O          ①

    當(dāng)O₂過量時，繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

    S+O₂  SO₂                                    ②

    合并得

    2H₂S+3O₂  2SO₂+2H₂O③

    則當(dāng)V(H₂S)∶V(O₂)≥2∶1時，只按①式進行。

    當(dāng)V(H₂S)∶V(O₂)≤2∶3時，只按③式進行。

    當(dāng)2∶3＜V(H₂S)∶V(O₂)＜2∶1時，可按①式和②式進行(如按①式和③式進行)。

    解法一：2H₂S+O₂  2S↓+2H₂O①

    2H₂S+3O₂  2SO₂+2H₂O②

    從①式考慮：2H₂S  ～  O₂  ～  2S

                      24mL     30mL

    可知余O₂為：30mL-12mL=18mL

    余O₂會繼續(xù)與S反應(yīng)生成SO₂，由此可確定生成SO₂的體積：

    O₂  ～  SO₂

    18mL  18mL

    答案為D。

    從②式考慮：2H₂S  ～  3O₂  ～  2SO₂

                      20mL      30mL     20mL

    余H₂S的體積：24mL-20mL=4mL

    因2H₂S+SO₂  2H₂O+3S↓

    4mLH₂S將消耗2mLSO₂，剩余SO₂為20mL-2mL=18mL。

    解法二：H₂S在O₂中燃燒，按H₂S與O₂的體積比(或物質(zhì)的量之比)不同，可發(fā)生不同的反應(yīng)。

    當(dāng)V(H₂S)∶V(O₂)≥2∶1時：只發(fā)生2H₂S+O₂  2S↓+2H₂O

    當(dāng)V(H₂S)∶V(O₂)≤2∶3時：只發(fā)生2H₂S+3O₂  2SO₂+2H₂O

    現(xiàn)V(H₂S)∶V(O₂)=24∶30=4∶5,介于2∶1～2∶3之間，所以兩個反應(yīng)均發(fā)生。

    設(shè)不完全燃燒H₂S的體積為x，完全燃燒H₂S的體積為y，則

        解得   

    由化學(xué)方程式知：生成SO₂的體積等于完全燃燒的H₂S的體積，即為18mL。

    解法三：本題H₂S與O₂的體積之比為2∶1＞V(H₂S)∶V(O₂)＞2∶3,說明兩種燃燒方式均存在，可根據(jù)題給H₂S與O₂的體積(或物質(zhì)的量)之比寫出總的反應(yīng)方程式：

  

答案：D