Question

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。

 

Answer 1

（1）H⁺ + OH^- → H₂O ， NH₄⁺ +OH^- NH₃↑+ H₂O

（2）0.84 L

（3）1∶4

（4）Ⅲ

解析:（1）H⁺ + OH^- → H₂O ， NH₄⁺ +OH^- NH₃↑+ H₂O；（各1分）

（2）0.84 L （2分）

（由数据Ⅰ和Ⅱ  7.4 g/1.68 L = 14.8 g/3.36 L可知：当样品质量≤14.8 g时，NaOH足量，即样品质量与氨气体积比为定值，则V(NH₃)=3.7 g×1.68 L/7.4 g=0.84 L）

（3）设 (NH₄)₂SO₄、NH₄HSO₄物质的量分别为x、y，则

 

132x＋115y＝7.4g

联立解这个方程组得：x＝0.0125mol， y＝0.05mol 　　

      故n [ (NH₄)₂SO₄] ∶n[NH₄HSO₄]=1∶4   （3分）

 （4）Ⅲ  （1分）

22.2g样品中含NH₄HSO₄物质的量为：。（1分）

根据发生反应的先后顺序：H⁺ + OH^- → H₂O， NH₄⁺ +OH^- NH₃↑+ H₂O，

求得n(NaOH)=0.15mol+=0.2mol（1分）

c(NaOH)=（1分）