Question

2．100mL 5mol/L的氨水吸收一定量的SO₂气体后，二氧化硫与氨水完全反应生成盐．向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固体，充分反应后加热使气体全部逸出，收集到的干燥气体的平均相对分子质量可能为（　　）

• A． 20
• B． 21
• C． 22
• D． 23

Answer 1

分析 二氧化硫与氨水完全反应生成盐，可能为NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固体，过氧化钠能氧化NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，生成硫酸根离子，充分反应后加热使气体全部逸出，气体为氨气、氧气，以此计算．

解答 解：二氧化硫与氨水完全反应生成盐，可能为NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，由N原子守恒可知，物质的量分别为0.1L×5mol/L=0.5mol、0.1L×5mol/L×$\frac{1}{2}$=0.25mol，
向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固体，
①若盐为NH₄HSO₃，发生Na₂O₂+NH₄⁺+HSO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na⁺+SO₄^2-+NH₃↑+H₂O，发生氧化还原反应消耗过氧化钠为$\frac{0.5mol×（6-4）}{2×（2-1）}$=0.5mol，同时生成氨气为0.5mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成氧气为（0.7mol-0.5mol）×$\frac{1}{2}$=0.1mol，则气体的平均相对分子质量为$\frac{0.5×17+0.1×32}{0.5+0.1}$=19.5；
②若盐为（NH₄）₂SO₃，发生Na₂O₂+2NH₄⁺+SO₃^2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na⁺+SO₄^2-+2NH₃↑+H₂O，发生氧化还原反应消耗过氧化钠为$\frac{0.25mol×（6-4）}{2×（2-1）}$=0.25mol，铵根离子完全反应，生成氨气为0.5mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成氧气为（0.7mol-0.25mol）×$\frac{1}{2}$=0.225mol，则气体的平均相对分子质量为$\frac{0.5×17+0.225×32}{0.5+0.225}$=21.66，
③若盐为NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃的混合物，则生成气体的平均相对分子质量为19.5＜M＜21.66，
故选AB．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，涉及电子守恒、平均相对分子质量的计算等，侧重分析与计算能力的考查，注意极值法在计算中的应用，题目难度不大．