Question

将12.6g无水亚硫酸钠固体加入100mL 8mol?L^-1的硫酸中以制取SO₂气体，反应完全后，若溶液中含+4价硫元素的物质的总浓度为0.2mol?L^-1，假定溶液体积不变，忽略容器及导管中的气体体积，求：
（1）溶液中硫元素的质量．
（2）收集到SO₂气体多少毫升（标准状况下）？

Answer 1

分析：反应的有关方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄=SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，根据溶液中含+4价硫元素的物质的总浓度为0.2mol?L^-1，进而计算收集到SO₂气体的体积，根据溶液中含+4价硫元素的物质的总浓度为0.2mol?L^-1，以及硫酸中硫离子的物质的量计算溶液中硫元素的质量．

解答：解：（1）溶液中含+4价硫元素的物质的总浓度为0.2mol?L^-1，则

+4

S

的物质的量为0.1L×0.2mol/L=0.02mol，
100mL 8mol?L^-1的硫酸的物质的量为0.1L×8mol/L=0.8mol，
则反应后溶液中含+6价硫元素的物质的量为0.8mol，

+6

S

的物质的量为0.8mol，
溶液中硫元素的质量为m(

+4

S

)+m(

+6

S

)=（0.02mol+0.8mol）×32g/mol=26.2g，
答：溶液中硫元素的质量为26.2g；
（2）12.6g无水亚硫酸钠固体的物质的量为

12.6g

126g/mol

=0.1mol，溶液中剩余

+4

S

的物质的量为0.1L×0.2mol/L=0.02mol
则反应的亚硫酸钠固体的物质的量为0.1mol-0.02mol=0.08mol，根据方程式及计算：
Na₂SO₃+H₂SO₄=SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O
1mol         22.4L
0.08mol       V
V=

0.08mol×22.4L

1mol

=1.792L，即1792ml，
答：收集到SO₂气体标准状况下的体积为1792ml．

点评：本题考查化学方程式的有关计算，题目难度不大，注意把握反应的化学方程式，根据质量守恒结合化学方程式计算．