Question

為了防止環(huán)境污染并對(duì)尾氣進(jìn)行綜合利用，硫酸廠常用兩種方法吸收尾氣中的SO₂、SO₃等氣體。

方法一：將尾氣通入氨水，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。已知SO₂及（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的分解溫度均高于200 ℃，欲測(cè)定上述（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄固體混合物的組成，現(xiàn)稱(chēng)取該樣品四份，分別加入相同濃度的NaOH溶液50.00 mL，加熱至120 ℃左右，使氨氣全部逸出，測(cè)得有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	樣品的質(zhì)量/g	NaOH溶液的體積/mL	氨氣的體積/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
①	7.24	50.00	1.792
②	14.48	50.00	3.584
③	21.72	50.00	4.032
④	28.96	50.00	3.136

（1）若取3.62 g樣品用同樣方法實(shí)驗(yàn)時(shí)，生成氨氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為_(kāi)________L。

（2）該混合物中（NH₄）₂SO₄和NH₄HSO₄的物質(zhì)的量之比為_(kāi)________。

（3）求所用NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度_________。

方法二：用NaOH溶液、石灰及O₂吸收尾氣，以制取石膏（CaSO₄·2H₂O），此過(guò)程的中間產(chǎn)物是NaHSO₃。實(shí)際操作中以調(diào)節(jié)尾氣排放的流量來(lái)取得SO₂與NaOH間物質(zhì)的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量。試寫(xiě)出n（SO₂）/n（NaOH）在不同取值范圍時(shí)，n（NaHSO₃）的值或n（NaHSO₃）與n（SO₂）、n（NaOH）的關(guān)系式，填入下表：

n（SO2）/n（NaOH）	n（NaHSO3）

Answer 1

（1）0.896  （2）1∶2  (3)6 mol·L^-1

列表如下：

n（SO2）/n（NaOH）	n（NaHSO3）
≤0.5	0
0.5—1	n（NaHSO3）=2n(SO2)-n（NaOH）
≥1	n（NaHSO3）=n（NaOH）

解析：（1）由實(shí)驗(yàn)①②知NaOH過(guò)量，取3.62 g樣品時(shí)也是NaOH過(guò)量，產(chǎn)生氨氣為 =0.896 L。

（2）設(shè)7.24 g樣品中，（NH₄）₂SO₄物質(zhì)的量為x，NH₄HSO₄物質(zhì)的量為y，則

解得

。

（3）以第④組數(shù)據(jù)計(jì)算，樣品過(guò)量，NaOH不足，NaOH先與H⁺中和再與反應(yīng)生成NH₃，溶液最終有過(guò)量，n（NaOH）=n（NH₄HSO₄）+n（NH₃），

c（NaOH）==6.00 mol·L^-1。

方法二：當(dāng)≤0.5時(shí)，NaOH過(guò)量，全部生成Na₂SO₃，無(wú)NaHSO₃；

當(dāng)≥1時(shí)，SO₂過(guò)量，全部生成NaHSO₄，無(wú)Na₂SO₃；當(dāng)0.5＜＜1時(shí)，SO₂、NaOH全部反應(yīng)，產(chǎn)物為Na₂SO₃、NaHSO₃的混合物。