Question

接觸法制硫酸排放的尾氣中，含少量的二氧化硫。某硫酸廠為了防止環(huán)境污染，并設(shè)法對尾氣進行綜合利用，采用氨水吸收尾氣中的二氧化硫，再向吸收液中加入濃硫酸，以制取高濃度的SO₂、（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體。為測定上述（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體混合物的組成，現(xiàn)稱取該樣品四份，分別加入相同濃度的NaOH溶液各40.00 mL，加熱至120 ℃左右，使氨氣全部逸出〔（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄分解溫度均高于200 ℃〕，測得有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下（標(biāo)準(zhǔn)狀況）：

實驗序號	樣品的質(zhì)量/g	NaOH溶液的體積/mL	氨氣的體積/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）實驗過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：________________________________。

（2）由Ⅰ組數(shù)據(jù)直接推測：標(biāo)準(zhǔn)狀況下用3.7 g樣品進行同樣實驗時，生成氨氣的體積為________L。

（3）試計算該混合物中的（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄物質(zhì)的量之比________。

（4）欲計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，應(yīng)選擇第________組數(shù)據(jù)，由此求得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為________。

Answer 1

解析：（NH₄）₂SO₄、NH₄HSO₄與NaOH溶液共熱，先發(fā)生反應(yīng)H^＋＋OH^－====H₂O，再發(fā)生反應(yīng)。由Ⅰ、Ⅱ數(shù)據(jù)知，7.4 g或14.8 g樣品跟NaOH溶液完全反應(yīng)，NaOH過量。

從而可求得

n〔（NH₄）₂SO₄〕=0.0125 mol

n〔NH₄HSO₄〕=0.050 mol

即n〔（NH₄）₂SO₄〕∶n（NH₄HSO₄）＝1∶4。

由Ⅲ組中的數(shù)據(jù)可求得c（NaOH）。

n（NaOH）=n（NH₄HSO₄）+n（NH₃）

=×0.05 mol＋=0.20 mol

c（NaOH）==5.00 mol·L^－1。