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，以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成，现称取样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4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 |
| 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）写出实验过程中有关的离子方程式。
（2）由表格数据直接推测标准状况下3.7 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为多少升？
（3）试计算该混合物中(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，由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为多少？
（1）H++OH-====H2O和
+OH-
NH3↑+H2O
（2）0.84 （3）1∶4 （4）Ⅲ 5 mol·L-1
解析:
分析Ⅰ、Ⅱ两组数据可知，因为样品Ⅱ的质量刚好是样品Ⅰ的质量的两倍，而Ⅱ中产生的气体体积也刚好是Ⅰ中的两倍，说明样品Ⅰ中的(NH4)2SO4和NH4HSO4均已完全反应，NaOH则肯定有剩余；样品Ⅱ中的(NH4)2SO4和NH4HSO4也已反应完全，但NaOH可能刚好反应完全也可能有剩余。要计算样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的量应该用第Ⅰ组或第Ⅱ组数据；而计算NaOH的量则要用第Ⅲ组数据。
(1)反应的离子方程式为H++OH-====H2O（或
+OH-====H2O+
）、+OH-NH3↑+H2O。
(2)因为样品Ⅰ中7.4 g(NH4)2SO4和NH4HSO4的混合物完全反应时产生气体1.68 L，因此，3.7 g样品进行同样实验时(NH4)2SO4和NH4HSO4也应完全反应，因此其生成的氨气的体积应该为Ⅰ中的一半，即0.84 L。
(3)用第Ⅰ组（或第Ⅱ组）数据来计算均可。设7.4 g样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量分别为x、y。则根据氮元素守恒有2x+y=1.68/22.4=0.075 ……①，又据质量守恒有132x+115y=7.4 ……②，①②联立方程组解得：x=0.0125 mol，y=0.05 mol。故样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4物质的量之比为1∶4。(4)因为第Ⅲ组数据为在第Ⅱ组数据的基础上再加入7.4 g样品，却只产生1.12 L气体（比7.4 g样品完全反应时所产生的气体少），说明此时NaOH已耗尽，并未反应完。因此计算NaOH溶液的物质的量浓度应选择第Ⅲ组数据。因为第Ⅲ组中样品刚好为Ⅰ的3倍。所以据(3)的答案可知22.2 g样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量应分别为3×0.0125 mol和3×0.05 mol。此时反应发生的次序有
H+ + OH-====H2O ①
1 1
3×0.05 mol 0.15mol
+OH- ==== NH3↑+ H2O ②
1 1
0.05 mol 1.12/22.4
即共消耗NaOH(0.15 mol+0.05 mol)=0.2 mol，故NaOH溶液的物质的量浓度为0.2 mol/0.04 L=5 mol·L-1。
名校课堂系列答案实验序号 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/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）写出实验过程中有关的离子方程式。
（2）由表格数据直接推测标准状况下3.7 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为多少升？
（3）试计算该混合物中(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，由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为多少？
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 |
| 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 |
体积/L（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。
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 |
| 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 |
(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。
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 |
| 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 |
（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。