Question

接触法制硫酸排放的尾气中，含少量的二氧化硫。某硫酸厂为了防止环境污染，并设法对尾气进行综合利用，采用氨水吸收尾气中的二氧化硫，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂、（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体。为测定上述（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄分解温度均高于200 ℃〕，测得有关实验数据如下（标准状况）：

实验序号	样品的质量/g	NaOH溶液的体积/mL	氨气的体积/L
Ⅰ	7.4	40.00	1.68
Ⅱ	14.8	40.00	3.36
Ⅲ	22.2	40.00	1.12
Ⅳ	37.0	40.00	0.00

（1）实验过程中有关反应的离子方程式为：________________________________。

（2）由Ⅰ组数据直接推测：标准状况下用3.7 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为________L。

（3）试计算该混合物中的（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄物质的量之比________。

（4）欲计算该NaOH溶液的物质的量浓度，应选择第________组数据，由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为________。

Answer 1

解析：（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄与NaOH溶液共热，先发生反应H^＋＋OH^－====H₂O，再发生反应。由Ⅰ、Ⅱ数据知，7.4 g或14.8 g样品跟NaOH溶液完全反应，NaOH过量。

从而可求得

n〔（NH₄）₂SO₄〕=0.0125 mol

n〔NH₄HSO₄〕=0.050 mol

即n〔（NH₄）₂SO₄〕∶n（NH₄HSO₄）＝1∶4。

由Ⅲ组中的数据可求得c（NaOH）。

n（NaOH）=n（NH₄HSO₄）+n（NH₃）

=×0.05 mol＋=0.20 mol

c（NaOH）==5.00 mol·L^－1。