题目
硫酸与水可形成三种水合物: H 2 SO 4 × H 2 O , H 2 SO 4 × 2H 2 O , H 2 SO 4 × 4H 2 O 。常压下, H 2 SO 4 (S)与 H 2 SO 4 溶液及 H 2 SO 4 水合物三相平衡,则该水合物含有几个水分子?A. 1B. 2C. 3D. 4
硫酸与水可形成三种水合物: H 2 SO 4 × H 2 O , H 2 SO 4 × 2H 2 O , H 2 SO 4 × 4H 2 O 。常压下, H 2 SO 4 (S)与 H 2 SO 4 溶液及 H 2 SO 4 水合物三相平衡,则该水合物含有几个水分子?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
题目解答
答案
B. 2
解析
步骤 1：理解题目背景
题目描述了硫酸与水形成的三种水合物，分别是 H2SO4×H2O, H2SO4×2H2O, H2SO4×4H2O。题目要求在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，确定水合物中含有的水分子数。
步骤 2：分析三相平衡条件
在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，意味着在该条件下，硫酸固体、硫酸溶液和硫酸水合物三者之间可以相互转化，且处于动态平衡状态。根据相律，三相平衡时，自由度为零，即温度和压力都固定不变。
步骤 3：确定水合物的水分子数
在硫酸固体、硫酸溶液和硫酸水合物三相平衡时，硫酸水合物的水分子数应与硫酸溶液中的水分子数相匹配，以保持平衡。根据题目给出的三种水合物，H2SO4×H2O, H2SO4×2H2O, H2SO4×4H2O，其中H2SO4×2H2O的水分子数与硫酸溶液中的水分子数最为匹配，因此在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，硫酸水合物应为H2SO4×2H2O。
题目描述了硫酸与水形成的三种水合物，分别是 H2SO4×H2O, H2SO4×2H2O, H2SO4×4H2O。题目要求在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，确定水合物中含有的水分子数。
步骤 2：分析三相平衡条件
在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，意味着在该条件下，硫酸固体、硫酸溶液和硫酸水合物三者之间可以相互转化，且处于动态平衡状态。根据相律，三相平衡时，自由度为零，即温度和压力都固定不变。
步骤 3：确定水合物的水分子数
在硫酸固体、硫酸溶液和硫酸水合物三相平衡时，硫酸水合物的水分子数应与硫酸溶液中的水分子数相匹配，以保持平衡。根据题目给出的三种水合物，H2SO4×H2O, H2SO4×2H2O, H2SO4×4H2O，其中H2SO4×2H2O的水分子数与硫酸溶液中的水分子数最为匹配，因此在常压下，硫酸固体（H2SO4(S)）与硫酸溶液及硫酸水合物三相平衡时，硫酸水合物应为H2SO4×2H2O。