题目内容

18．闪锌矿（主要成份为ZnS）是含锌主要矿物之一，高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2．ZnO用于冶炼金属锌，SO2可用于制亚硫酸盐或硫酸．
通过计算回答下列问题：
（1）取1.56g闪锌矿样品，在空气中高温加热（杂质不反应），充分反应后，冷却，得到残留固体的质量为1.32g．求样品中含硫化锌的质量分数．（结果保留2位小数）
（2）分别向200mL不同浓度的NaOH溶液A和B中慢慢通入4.48LSO2气体（标准状况下），结果SO2气体全部被吸收．将反应后的溶液隔绝空气小心蒸干（不考虑酸式盐的分解），最后分别得到无水晶体23g和26.8g．求原NaOH溶液A和B的物质的量浓度．

分析 （1）闪锌矿（主要成份为ZnS）在空气中高温加热闪锌矿生成ZnO和SO2，根据固体质量差量法来计算即可；
（2）SO2与氢氧化钠反应都生成Na2SO3，可通过化学方程式的计算得出其质量，SO2与氢氧化钠反应都生成NaHSO3，可通过化学方程式的计算得出其质量，比较极限反应获得固体质量和实际质量之间的关系可以进行讨论，在根据S元素守恒和质量关系计算各自的量的多少即可，并求浓度．

解答 解：（1）设ZnS的质量是x，则
2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2   减少的固体质量
194       161          32
x                    1.56-1.32
  即$\frac{194}{x}=\frac{32}{1.56-1.32}$  解得x=1.455g，所以ZnS的质量分数=$\frac{1.445}{1.56}$=92.63%，
答：样品中含硫化锌的质量分数92.63%；
（2）n（SO2）=$\frac{4.48}{22.4}$=0.2mol
①假设都生成Na2SO3 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
                                        1                     126 
                                       0.2                   25.2
故假设都生成Na2SO3 的质量为25.2g    
②假设都生成NaHSO3 SO2+NaOH═NaHSO3
                                       1                     104
                                      0.2                   20.8
 
故假设都生成NaHSO3的质量为20.8g
A．当无水晶体23g时介于  20.8g～25.2g之间，故无水晶体为Na2SO3和 NaHSO3
设Na2SO3和 NaHSO3分别为xmol和ymol，根据硫原子守恒得n（SO2）=n（Na2SO3）+n（NaHSO3）=x+y=0.2①
126x+104y=23②
由①②解得x=0.1，y=0.1，根据钠元素守恒，故n（NaOH）=2n（Na2SO3）+n（NaHSO3）=2x+y=0.3mol，故c（NaOH）=$\frac{0.3mol}{0.2}$=0.15mol/L，
B..当无水晶体26g时不介于  20.8g～25.2g之间，故NaOH过量只发生此反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
                                                                                                                   1         80          126  
                                                                                                                   0.2       16          25.2
m剩（NaOH）=26-25.6=1.4g，m（NaOH）=16+1.4=17.4g，c（NaOH）=$\frac{\frac{17.4}{40}}{0.2}$=2.175mol/L
答：求原NaOH溶液A和B的物质的量浓度分别为0.15mol/L和2.175mol/L．

点评 本题是一道关于元素以及化合物的计算题，多种解题思想：元素守恒、极限反应的灵活应用是解题的关键，难度大

练习册系列答案
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