Question

12．硫酸工业中以-定比例的（NH₄）SO₃、NH₄HSO₃混合溶液吸收尾气中的SO₂．试回答下列问题（气体的体积均已换算为标准状况）．
（1）写出吸收过程中反应的化学方程式（NH₄）₂SO₃+H₂O+SO₂=2NH₄HSO₃．
（2）写出NH₄HSO₃溶液与足量NaOH溶液在加热的条件下发生反应的离子方程式：HSO₃^-+NH₄⁺+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-
（3）分析吸收液的组成：①取0.1L吸收液，向其中加入足量NaOH溶液，充分加热，产生1.12L气体；②另取0.1L吸收液，向其中加入足量的H₂SO₄溶液，充分加热，产生0.896L气体．则原吸收液中（NH₄）₂SO₃与NH₄HSO₃的物质的量之比为1：3．

Answer 1

分析 （1）根据亚硫酸铵和水和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵进行解答；
（2）NH₄HSO₃溶液与足量NaOH溶液在加热的条件下发生反应生成亚硫酸钠、氨气和水；
（3）取0.1L吸收液，向其中加入足量NaOH溶液，充分加热，铵根离子和碱反应生成氨气，另取0.1L吸收液，再向其中加入足量的H₂SO₄溶液，充分加热，产生0.896L气体为二氧化硫，根据氮、硫守恒解答．

解答 解：（1）硫酸工业以一定比例的（NH₄）₂SO₃、NH₄HSO₃混合溶液吸收尾气中的SO₂，亚硫酸氢铵与二氧化硫不反应，亚硫酸铵和水和二氧化硫反应：（NH₄）₂SO₃+H₂O+SO₂=2NH₄HSO₃，
故答案为：（NH₄）₂SO₃+H₂O+SO₂=2NH₄HSO₃；
（2）NH₄HSO₃溶液与足量NaOH溶液在加热的条件下发生反应的离子方程式为：HSO₃^-+NH₄⁺+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-，
故答案为：HSO₃^-+NH₄⁺+2OH^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+2H₂O+SO₃^2-；
（3）假设气体均为标况，1.12L气体为0.05mol，产生0.896L气体为0.04mol，设原混合液中（NH₄）₂SO₃与NH₄HSO₃的物质的量分别为X、Y，取0.1L吸收液，向其中加入足量NaOH溶液，充分加热，发生反应：NH₄⁺+OH^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH₃↑+H₂O，则2X+Y=0.05mol（根据氮守恒）①，另取0.1L吸收液，再向其中加入足量的H₂SO₄溶液，充分加热，发生反应：HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，则X+Y=0.04mol（根据硫守恒）②，联①②可得：X=0.01mol，Y=0.03mol，则原混合液中（NH₄）₂SO₃与NH₄HSO₃的物质的量之比为1：3，
故答案为：1：3．

点评 本题考查了混合物反应的计算、化学方程式、离子方程式的书写，题目难度中等，明确发生反应的原理为解答关键，注意掌写离子方程式、化学方程式的书写原则，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．