题目内容
工业上制得的海波晶体中可能含有少量的亚硫酸钠和硫酸钠杂质．为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液30mL，充分反应后过滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出（Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O）．测得有关实验数据如下（标准状况）：
（1）计算所用硫酸溶液的物质的量浓度．（写出计算过程）
（2）分析以上实验数据，可判断该样品 （填字母）．
a．不含Na2SO3和Na2SO4b．不含Na2SO3含Na2SO4
c．含Na2SO3不含Na2SO4 d．含Na2SO3和Na2SO4
（3）若将30.16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热．试讨论：当加入硫酸的体积（a L）在不同取值范围时，生成SO2体积（b L，标态）的值．（可用含a和b的代数式表示）
| 第一份 | 第二份 | 第三份 | |
| 样品的质量/g | 7.54 | 15.08 | 35.00 |
| 二氧化硫的体积/L | 0.672 | 1.344 | 2.688 |
| 硫的质量/g | 0.80 | 1.60 | 3.20 |
（2）分析以上实验数据，可判断该样品
a．不含Na2SO3和Na2SO4b．不含Na2SO3含Na2SO4
c．含Na2SO3不含Na2SO4 d．含Na2SO3和Na2SO4
（3）若将30.16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热．试讨论：当加入硫酸的体积（a L）在不同取值范围时，生成SO2体积（b L，标态）的值．（可用含a和b的代数式表示）
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,含硫物质的性质及综合应用
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）通过图表数据分析第三组实验数据表明，硫酸完全反应，有关化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可见无论硫酸发生那个反应都有关系式H2SO4～SO2，n（SO2）=n（H2SO4）=
=0.12mol，c=
；
（2）n（s）=0.1mol，则根据化学方程式Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可知n（Na2S2O3）=0.1mol，m（Na2S2O3 ?5H2O）=24.8g，生成二氧化硫气体物质的量为0.1mol，由Na2SO3生成的二氧化硫物质的量=0.12mol-0.1mol=0.02mol，n（Na2SO3）=0.02mol，m（Na2SO3）=0.02mol×126g/mol=2.52g，由于m（Na2S2O3 ?5H2O）+m（Na2SO3）=24.8g+2.52g=27.32g＜35.00g，所以固体中含有Na2SO4；
（3）通过图表数据分析第三组实验数据可知，30ml的硫酸恰好与样品完全反应时固体质量为30.16g，因此0＜a＜0.03时，硫酸不足量，放出气体体积依据硫酸计算，b=（2.688L+0.03）×a=89.6a；若a≥0.03，硫酸过量样品完全反应，产生气体体积b=2.688；
| 2.688L |
| 22.4L/mol |
| n |
| V |
（2）n（s）=0.1mol，则根据化学方程式Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可知n（Na2S2O3）=0.1mol，m（Na2S2O3 ?5H2O）=24.8g，生成二氧化硫气体物质的量为0.1mol，由Na2SO3生成的二氧化硫物质的量=0.12mol-0.1mol=0.02mol，n（Na2SO3）=0.02mol，m（Na2SO3）=0.02mol×126g/mol=2.52g，由于m（Na2S2O3 ?5H2O）+m（Na2SO3）=24.8g+2.52g=27.32g＜35.00g，所以固体中含有Na2SO4；
（3）通过图表数据分析第三组实验数据可知，30ml的硫酸恰好与样品完全反应时固体质量为30.16g，因此0＜a＜0.03时，硫酸不足量，放出气体体积依据硫酸计算，b=（2.688L+0.03）×a=89.6a；若a≥0.03，硫酸过量样品完全反应，产生气体体积b=2.688；
解答：
解：（1）通过图表数据分析第三组实验数据表明，硫酸完全反应，有关化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可见无论硫酸发生那个反应都有关系式H2SO4～SO2，n（SO2）=n（H2SO4）=
=0.12mol，c=
=
=4mol/L；
答：所用硫酸溶液的物质的量浓度4mol/L；
（2）n（s）=0.1mol，则根据化学方程式Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可知n（Na2S2O3）=0.1mol，m（Na2S2O3 ?5H2O）=24.8g，生成二氧化硫气体物质的量为0.1mol，由Na2SO3生成的二氧化硫物质的量=0.12mol-0.1mol=0.02mol，n（Na2SO3）=0.02mol，m（Na2SO3）=0.02mol×126g/mol=2.52g，由于m（Na2S2O3 ?5H2O）+m（Na2SO3）=24.8g+2.52g=27.32g＜35.00g，所以固体中含有Na2SO4，选d；
故答案为：d．
（3）通过图表数据分析第三组实验数据可知，30ml的硫酸恰好与样品完全反应时固体质量为30.16g，因此0＜a＜0.03时，硫酸不足量，放出气体体积依据硫酸计算，b=（2.688L+0.03）×a=89.6a；若a≥0.03，硫酸过量样品完全反应，产生气体体积b=2.688；4
答：当加入硫酸的体积（a L）在不同取值范围时，生成SO2体积（b L，标态）的值，0＜a＜0.03时b=89.6a，a≥0.03时b=2.688；
| 2.688L |
| 22.4L/mol |
| n |
| V |
| 0.12mol |
| 0.03L |
答：所用硫酸溶液的物质的量浓度4mol/L；
（2）n（s）=0.1mol，则根据化学方程式Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，可知n（Na2S2O3）=0.1mol，m（Na2S2O3 ?5H2O）=24.8g，生成二氧化硫气体物质的量为0.1mol，由Na2SO3生成的二氧化硫物质的量=0.12mol-0.1mol=0.02mol，n（Na2SO3）=0.02mol，m（Na2SO3）=0.02mol×126g/mol=2.52g，由于m（Na2S2O3 ?5H2O）+m（Na2SO3）=24.8g+2.52g=27.32g＜35.00g，所以固体中含有Na2SO4，选d；
故答案为：d．
（3）通过图表数据分析第三组实验数据可知，30ml的硫酸恰好与样品完全反应时固体质量为30.16g，因此0＜a＜0.03时，硫酸不足量，放出气体体积依据硫酸计算，b=（2.688L+0.03）×a=89.6a；若a≥0.03，硫酸过量样品完全反应，产生气体体积b=2.688；4
答：当加入硫酸的体积（a L）在不同取值范围时，生成SO2体积（b L，标态）的值，0＜a＜0.03时b=89.6a，a≥0.03时b=2.688；
点评：本题考查了物质组成的探究分析，数据分析判断，反应产物和反应过程的理解应用，掌握题干信息是解题关键，题目难度较大．
练习册系列答案
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立方烷、棱晶烷和盆烯是近年来运用有机合成方法制备的具有如下图所示立体结构的环状有机物，对上述有机物的说法正确的是（ ）
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