题目内容

8．为了防止工业制硫酸排放的尾气中污染大气，在排放前设法进行综合利用．
（1）某硫酸厂每天排放1000m3尾气中含0.2%（体积分数）的SO2，问用NaOH溶液、石灰及O2处理后，假设硫元素不损失，理论上可以得到多少千克的石膏（CaSO42H2O）？
（2）如果将一定体积的为其通入100mL2mol/L的NaOH溶液中使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质，试分析该溶液成分，并计算确定各成分的物质的量．

分析 （1）先求出尾气中的二氧化硫的体积和物质的量，根据S元素守恒求出石膏的物质的量和质量；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2 mol，
若溶质全为Na2SO3，根据Na元素守恒计算Na2SO3的质量；
若溶质全为NaHSO3，根据Na元素守恒计算NaHSO3的质量；
若Na2SO3与NaHSO3的混合物，则其质量在NaHSO3的质量与Na2SO3的质量之间．

解答 解：（1）n（CaSO4）=n（SO2）=$\frac{1000×1{0}^{3}×0.2%L}{22.4L/mol}$，则m（CaSO4）=$\frac{1000×1{0}^{3}×0.2%L}{22.4L/mol}$×172g/nol=15360g=15.36Kg；
答：理论上可以得到石膏15.36Kg；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2 mol
若溶质全为Na2SO3，由Na元素守恒可知，Na2SO3的质量为：0.1mol×126g/mol=12.6g；
若溶质全为NaHSO3，由Na元素守恒可知，NaHSO3的质量为：0.2mol×104g/mol=20.8g；
而12.6g＜16.7g＜20.8g，故溶质成分为Na2SO3与NaHSO3的混合物．
设溶质中含Na2SO3 x mol、NaHSO3 y mol，
2x+y=0.2，126x+104y=16.7 
解得：x=0.05mol，y=0.1mol；
答：Na2SO3 的物质的量为0.05mol，NaHSO3 的物质的量为0.1 mol．

点评 本题考查学生元素守恒思想在解决元素以及化合物知识中的应用，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．电解铝厂的实验室为测定铝土矿（主要成分是Al2O3，杂质是Fe2O3、SiO2）样品中Al2O3的质量分数，操作如下：
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②向滤液a中加入足量NaOH溶液，充分反应后过滤，得滤液b
③向滤液b中通入足量CO2，充分反应后过滤、洗涤，得Al（OH）3沉淀
④…
（1）滤液a中阳离子有H+、Al3+、Fe3+（写离子符号）．
（2）由滤液b得到Al（OH）3的离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓．
（3）操作④是干燥Al（OH）3沉淀、称量．
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（2）可用电化学方法制备KIO3．原理是：以石墨为阳极，不锈钢为阴极，以KI溶液（加入少量）为电解质溶液，在一定电流强度和温度下进行电解，其电解总反应方程式为KI+3H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$KIO3+3H2↑．试写出两极反应式：阳极I--6e-+6OH-=IO3-+3H2O；阴极6H++6e-=3H2↑．
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