Question

300mLkOH溶液中缓慢通入一定量的SO₂气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：

     （1）由于SO₂通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。

     （2）若通入SO₂气体2.24L（标准状况下），得到13.9g白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？

Answer 1

     （1）四种可能：①K₂SO₃、KOH；②K₂SO₃；③K₂SO₃、KHSO₃；④KHSO₃。

    （2）白色固体是KHSO₃、K₂SO₃，KHSO₃为6g，K₂SO₃为7.9g；KOH浓度为0.500mol·L^-1。

解析:

根据有关反应：2KOH+SO₂  K₂SO₃+H₂O，KOH+SO₂  KHSO₃分析：若KOH与SO₂按物质的量之比为2∶1恰好反应，则生成物为K₂SO₃；若KOH过量，则生成物为K₂SO₃，还有剩余的KOH；若KOH与SO₂按物质的量之比为1∶1恰好反应，则生成物为KHSO₃；若KOH与SO₂的物质的量之比介于1∶1与2∶1之间，则生成物既有K₂SO₃，又有KHSO₃。因此第（2）小题按极限值讨论，若全部为K₂SO₃：0.1mol×158g·mol^-1=15.8g>13.9g；若全部为KHSO₃：0.1mol×120g·mol^-1=12.0g<13.9g。综上所述，此白色固体为KHSO₃和K₂SO₃的混合物。设混合物中含K₂SO₃的物质的量为x，KHSO₃ 的物质的量为y，据题意列二元一次方程组如下：

    

    c（KOH）==0.500mol·L^-1

    m（KHSO₃）=120g·mol^-1×0.05mol=6g

    m（K₂SO₃）=158g·mol^-1×0.05mol=7.9g。