题目内容

为了防治环境污染并对尾气进行综合利用,某硫酸厂用氨水吸收尾气中的SO2,再向吸收液中加入浓硫酸,以回收高浓度的SO2并得到副产品化肥(NH4)2SO4和NH4HSO4。为测定上述(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溶液各40.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[已知:(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):

实验序号

样品的质量/g

NaOH溶液的体积/mL

氨气的体积/L

7.4

40.00

1.68

14.8

40.00

3.36

22.2

40.00

1.12

37.0

40.00

0

(1)测定过程中有关反应的离子方程式为

_____________________________                                            

(2)3.7g该样品进行同样实验时,生成的氨气在标准状况下体积为__________L。

(3)试求算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比。

(4)欲计算该NaOH溶液的物质的量浓度应选择第______组数据,并由此计算NaOH溶液的物质的量浓度,写出计算过程。

(1)H+ + OH- → H2O , NH4+ + OH- NH3↑+ H2O

(2)0.84 L

(3)1∶4

(4)Ⅲ


解析:

(1)H+ + OH- → H2O , NH4+ + OH- NH3↑+ H2O ;(各1分)

(2)0.84 L (2分)

(由数据Ⅰ和Ⅱ  7.4 g/1.68 L = 14.8 g/3.36 L可知:当样品质量≤14.8 g时,NaOH足量,即样品质量与氨气体积比为定值,则V(NH3)=3.7 g×1.68 L/7.4 g=0.84 L)

(3)设 (NH4)2SO4、NH4HSO4物质的量分别为xy,则

 

132x+115y=7.4g

联立解这个方程组得:x=0.0125mol , y=0.05mol   

      故n [ (NH4)2SO4] ∶n[NH4HSO4]=1∶4   (3分)

 (4)Ⅲ  (1分)

22.2g样品中含NH4HSO4物质的量为:。(1分)

根据发生反应的先后顺序:H+ + OH- → H2O, NH4+ + OH- NH3↑+ H2O,

求得n(NaOH)=0.15mol+=0.2mol(1分)

c(NaOH)=(1分)

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