Question

【题目】硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可 分为三个阶段：二氧化硫的制取和净化；二氧化硫转化为三氧化硫；三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气的 SO2、SO3 等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的 SO2 及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定测定上述(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 50.00 mL，加热至 120℃左右，使氨气全部逸出［(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于 200℃］，测得有关实验数据如下（标准状况）：

（1）由 1 组数据直接推测：1.81 g 样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为 L。

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

（3）求所用 NaOH 溶液的物质的量浓度 。

Answer 1

【答案】（1）0.448 （2）1︰2 （3）3mol·L－1

【解析】

试题分析：（1）由 1 、2组数据可知氢氧化钠过量，则1.81 g 样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为0.896L÷2＝0.448L；

（2）根据第1组或第2组数据可知氢氧化钠过量。设（NH4）2SO4物质的量为xmol，NH4HSO4物质的量为ymol，则依据（NH4）2SO4~2NH3、NH4HSO4~NH3可知：132x+115y=7.24、2x+y= 1.792÷22.4解得：x=0.02 mol、y=0.04mol，因此n〔(NH4)2SO4〕∶n（NH4HSO4）=1∶2；

（3）由表中数据可知4组实验中氢氧化钠不足。14.48g该混合物中：n[（NH4）2SO4]=0.004mol、n(NH4HSO4)=0.008mol，混合物中的NH4+为0.16 mol，H+为0.08 mol。反应中依次发生反应：

H＋＋OH－=H2O

0.08 0.08

NH4＋＋OH－=NH3↑+H2O

0.07 0.07 0.07

所以氢氧化钠的浓度是0.15 mol÷0.05L＝3 mol/L。