Question

4．有6克含杂质的Na₂SO₃与足量盐酸反应，得气体1.12升（STP），且该气体的平均相对分组质量为60，则杂质可能是（　　）

• A． Na₂CO₃
• B． NaHCO₃
• C． Na₂CO₃和NaHCO₃
• D． Na₂SO₄

Answer 1

分析 Na₂SO₃固体与足量的盐酸反应生成二氧化硫，二氧化硫的相对分子质量为64，由于测得该气体的相对分子质量为60，所以Na₂SO₃固体含有杂质，杂质与盐酸反应生成气体，该气体的相对分子质量小于60，由选项可知该气体为二氧化碳；
根据反应可知二氧化硫的物质的量等于亚硫酸钠的物质的量，二氧化碳的物质的量等于碳酸钠或碳酸氢钠的物质的量；
根据气体的体积计算出混合气体的物质的量，进而计算混合气体的质量，设混合气体中SO₂和CO₂的物质的量分别为x和y，利用混合气体的物质的量，混合气体的质量列方程计算x、y的质量，讨论含有的杂质情况，根据固体质量6g分析．

解答 解：混合气体的物质的量为：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
混合气体的质量为0.05mol×60g/mol=3g，
设混合气体中SO₂和CO₂的物质的量分别为x和y，
则：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.05}\\{64x+44y=3}\end{array}\right.$，解得：x=0.04、y=0.01，
所以混合物的平均相对分子质量为：M=$\frac{6}{0.05}$=120，说明混合物中肯定有NaHCO₃或Na₂CO₃或二者都有；
若只有Na₂CO₃，根据质量情况126×0.04+106×0.01=6.1g＞6g，故不可能；
若只有NaHCO₃，根据质量情况126×0.04+84×0.01=5.88g＜6g，说明混合物中还有Na₂CO₃，
故含有的杂质为NaHCO₃和Na₂CO₃，
故选C．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度较大，关键根据气体的相对分子质量结合选项可知气体含有二氧化碳，计算出SO₂和CO₂的物质的量，讨论杂质情况．