Question

9．計算題．
（1）已知在酸性條件下溴酸鹽可發(fā)生如下離子反應：
Ⅰ．2BrO₃^-+10Cl^-+12H⁺═5Cl₂↑+Br₂+6H₂O
Ⅱ．6BrO₃^-+5Cl^-+6H⁺═5ClO₃^-+3Br₂+3H₂O
Ⅲ．BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O
現(xiàn)將120mL0.4mol•L^-1KBrO₃溶液和100mL 0.6mol•L^-1KCl溶液在稀H₂SO₄中混合，充分反應后，產物KClO₃和Cl₂的物質的量之比為3：1．
（2）黑火藥（硫黃、木炭和硝酸鉀的混合物，雜質忽略不計）是我國的四大發(fā)明之一．現(xiàn)有黑火藥樣品124g，燃燒后生成33.6L（標準狀況下）氣體和由K₂CO₃、K₂SO₄組成的固體混合物．33.6L氣體中CO和CO₂占$\frac{2}{3}$，其余氣體為N₂．則該黑火藥中硫黃的質量為8g．

Answer 1

分析 （1）KClO₃和Cl₂的物質的量物質的量分別為xmol、ymol，根據電子轉移守恒及氯元素守恒列方程計算解答；
（2）根據氣體的總體積計算出及二氧化碳、CO的體積得出大氣體積，根據N元素守恒得出硝酸鉀的物質的量；設出硫磺的物質的量為x，然后利用C元素、K元素守恒列式計算出硫磺的物質的量及質量．

解答 解：（1）設KClO₃和Cl₂的物質的量物質的量分別為xmol、ymol，
根據電子轉移守恒及氯元素守恒列方程，則：$\left\{\begin{array}{l}{6x+2y=0.12×0.4×5}\\{x+2y=0.1×0.6}\end{array}\right.$，
解得x=0.036、y=0.012，
所以產物KClO₃和Cl₂的物質的量之比為0.036：0.012=3：1，
故答案為：3：1；
（2）反應的化學方程式為3C+S+2KNO₃═K₂S+3CO₂+N₂（民間常說的一硫二硝三木炭），由題意知燃燒后生成33.6L（標準狀況下）氣體，剩余N₂為11.2L，即為0.5mol，根據氮元素守恒可知反應的KNO₃的物質的量為1mol，質量為101g；根據鉀離子守恒可知硫酸鉀和碳酸鉀的總物質的量為0.5mol，
設該黑火藥中硫黃的物質的量為x，則硫酸鉀的物質的量為x，碳酸鉀的物質的量為0.5-x，
又知氣體中含碳元素為1mol，質量為12g，
則：101g+12g+32x+12（0.5-x）g=124g，解得x=0.5mol，
所以硫磺的質量為：32g/mol×0.5mol=8g，
故答案為：8．

點評 本題考查了混合物反應的計算、氧化還原反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法．