题目内容
为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用两种方法吸收尾气中的SO2、SO3等气体。方法一：将尾气通入氨水，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4固体。已知SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃，欲测定上述（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50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出，测得有关实验数据如下：
实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L（标准状况） |
① | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
② | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
③ | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
④ | 28.96 | 50.00 | 3.136 |
（1）若取3.62 g样品用同样方法实验时，生成氨气的体积（标准状况）为_________L。
（2）该混合物中（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为_________。
（3）求所用NaOH溶液的物质的量浓度_________。
方法二：用NaOH溶液、石灰及O2吸收尾气，以制取石膏（CaSO4·2H2O），此过程的中间产物是NaHSO3。实际操作中以调节尾气排放的流量来取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。试写出n（SO2）/n（NaOH）在不同取值范围时，n（NaHSO3）的值或n（NaHSO3）与n（SO2）、n（NaOH）的关系式，填入下表：
n（SO2）/n（NaOH） | n（NaHSO3） |
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（1）0.896 （2）1∶2 (3)6 mol·L-1
列表如下：
n（SO2）/n（NaOH） | n（NaHSO3） |
≤0.5 | 0 |
0.5—1 | n（NaHSO3）=2n(SO2)-n（NaOH） |
≥1 | n（NaHSO3）=n（NaOH） |
解析：（1）由实验①②知NaOH过量，取3.62 g样品时也是NaOH过量，产生氨气为
=0.896 L。
（2）设7.24 g样品中，（NH4）2SO4物质的量为x，NH4HSO4物质的量为y，则
解得
。
（3）以第④组数据计算，样品过量，NaOH不足，NaOH先与H+中和再与
反应生成NH3，溶液最终有
过量，n（NaOH）=n（NH4HSO4）+n（NH3），
c（NaOH）=
=6.00 mol·L-1。
方法二：当
≤0.5时，NaOH过量，全部生成Na2SO3，无NaHSO3；
当
≥1时，SO2过量，全部生成NaHSO4，无Na2SO3；当0.5＜
＜1时，SO2、NaOH全部反应，产物为Na2SO3、NaHSO3的混合物。
名校课堂系列答案（1）方法一：将尾气通入氨水，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4固体．为测定生成的（NH4）2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成，现称取该混合物样品4份，分别加入等浓度的NaOH溶液50.00mL，使生成的氨气全部逸出，测得有关实验数据如下：
| 实验 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L（标准状况） |
| 1 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
| 2 | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
| 3 | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
| 4 | 36.20 | 50.00 | 2.240 |
（2）方法二：用NaOH溶液、石灰及O2吸收尾气SO2，以制取石膏（CaSO4?2H20），此过程的中间产物是NaHSO3．调节尾气排放的流量可获得SO2与NaOH物质的量的最佳比，从而提高亚硫酸氢钠的产量．如图表示n（NaHSO3） 随n（SO2）/n（NaOH）不同值时的变化曲线．请填写下列空白：
①a=
②c=
方法一：将尾气通入氨水，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。已知(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃，欲测定上述(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50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出，测得有关实验数据以下：
实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L(标准状况) |
① | 7.24 | 50.0 | 1.792 |
② | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
③ | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
④ | 28.96 | 50.00 | 3.136 |
(1)若取3.62 g样品用同种方法实验时，生成氨气的体积(标准状况)为__________L。
(2)该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为__________。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。
方法二：用NaOH溶液、石灰及O2吸收尾气SO2，以制取石膏(CaSO4·2H2O)，此过程的中间产物是NaHSO3。实际操作中以调节尾气排放的流量来取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。试写出n(SO2)/n(NaOH)在不同取值范围时，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)的关系式，填入下表：
n(SO2)/n(NaOH) | n(NaHSO3) |
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实验 | 序号样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L |
1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
(1)由1组数据直接推测，1.81 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标况）为________ L。
（2）试计算该混合物中（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___________。
（3）求所有NaOH溶液的物质的量浓度为___________ mol·L-1。
（12分）接触法制硫酸的主要原料是硫铁矿和空气。
I、接触法制硫酸的过程中，三个最主要的设备是： 、 和吸收塔；为了避免酸雾的形成，提高SO3的吸收率，工业上常用 来作吸收剂。
II、为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述（NH4）2SO4 和NH4HSO4 固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入浓度为3.00 mol·L-1的NaOH溶液50.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔（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 |
| 1 | 3.62 | 50.00 | 0.896 |
| 2 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
| 3 | 10.86 | 50.00 | 2.016 |
| 4 | 14.48 | 50.00 | 1.568 |
为 L。
（2）14.48g该混合物中n(（NH4）2SO4)= mol n(NH4HSO4)= mol
（3）第4组中过量的NH4+ 的物质的量为： mol