Question

為了防治環(huán)境污染并對尾氣進行綜合利用，某硫酸廠用氨水吸收尾氣中的SO₂，再向吸收液中加入濃硫酸，以制取高濃度的SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體。

為測定上述（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體混合物的組成，現稱取該樣品四份，分別加入相同濃度的NaOH溶液各40.00 mL，加熱至120 ℃ 左右，使氨氣全部逸出［(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄的分解溫度均高于200 ℃］，測得有關實驗數據如下（標準狀況）：

實驗序號	樣品的質量/g	NaOH溶液的體積/Ml	氨氣的體積/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	0.00

（1）實驗過程中有關反應的離子方程式為

_____________________________________________________________________。

（2）由Ⅰ組數據直接推測：標準狀況下3.7 g樣品進行同樣實驗時，生成氨氣的體積為_____________L。

（3）試計算該混合物中（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的物質的量之比。

（4）欲計算該NaOH溶液的物質的量濃度應選擇第____________組數據，由此求得NaOH溶液的物質的量濃度為____________。

Answer 1

（1）H⁺+OH^-====H₂O，+OH^-NH₃↑+H₂O

（2）0.84

（3）設：7.4 g樣品中（NH₄）₂SO₄的物質的量為x，NH₄HSO₄的物質的量為y，則132 g·mol^-1·x+115 g·mol^-1·y=7.4 g

2x+y=1.68 L/22.4 L·mol^-1解得:x=0.012 5 mol

y=0.05 mol   n［(NH₄)₂SO₄］∶n(NH₄HSO₄)=0.012 5 mol∶0.05 mol=1∶4

(4)Ⅲ  5.0 mol·L^-1

解析：由數據Ⅰ和Ⅱ  7.4 g /1.68 L=14.8 g/3.36 L可知：當樣品質量≤14.8 g時，NaOH足量，即樣品質量與氨氣體積之比為定值，則：V（NH₃）=3.7 g×1.68 L/7.4 g=0.84 L。