Question

8．為了防止工業(yè)制硫酸排放的尾氣中污染大氣，在排放前設法進行綜合利用．
（1）某硫酸廠每天排放1000m3尾氣中含0.2%（體積分數(shù)）的SO₂，問用NaOH溶液、石灰及O₂處理后，假設硫元素不損失，理論上可以得到多少千克的石膏（CaSO₄2H₂O）？
（2）如果將一定體積的為其通入100mL2mol/L的NaOH溶液中使其完全反應，經測定所得溶液含16.7g溶質，試分析該溶液成分，并計算確定各成分的物質的量．

Answer 1

分析 （1）先求出尾氣中的二氧化硫的體積和物質的量，根據(jù)S元素守恒求出石膏的物質的量和質量；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2 mol，
若溶質全為Na₂SO₃，根據(jù)Na元素守恒計算Na₂SO₃的質量；
若溶質全為NaHSO₃，根據(jù)Na元素守恒計算NaHSO₃的質量；
若Na₂SO₃與NaHSO₃的混合物，則其質量在NaHSO₃的質量與Na₂SO₃的質量之間．

解答 解：（1）n（CaSO₄）=n（SO₂）=$\frac{1000×1{0}^{3}×0.2%L}{22.4L/mol}$，則m（CaSO₄）=$\frac{1000×1{0}^{3}×0.2%L}{22.4L/mol}$×172g/nol=15360g=15.36Kg；
答：理論上可以得到石膏15.36Kg；
（2）n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2 mol
若溶質全為Na₂SO₃，由Na元素守恒可知，Na₂SO₃的質量為：0.1mol×126g/mol=12.6g；
若溶質全為NaHSO₃，由Na元素守恒可知，NaHSO₃的質量為：0.2mol×104g/mol=20.8g；
而12.6g＜16.7g＜20.8g，故溶質成分為Na₂SO₃與NaHSO₃的混合物．
設溶質中含Na₂SO₃ x mol、NaHSO₃ y mol，
2x+y=0.2，126x+104y=16.7 
解得：x=0.05mol，y=0.1mol；
答：Na₂SO₃ 的物質的量為0.05mol，NaHSO₃ 的物質的量為0.1 mol．

點評 本題考查學生元素守恒思想在解決元素以及化合物知識中的應用，側重于考查學生的分析能力和計算能力，題目難度中等．