Question

兩份不同濃度的NaOH溶液各500mL，分別吸收1120mL（標況下）SO₂氣體，反應后溶液中分別有5.75g和7.10g溶質．求兩份NaOH溶液的物質的量濃度．

Answer 1

【答案】分析：SO₂與NaOH作用可能的反應有：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；SO₂+NaOH=NaHSO₃．
若1120mLSO₂氣體只生成0.05molNa₂SO₃，則Na₂SO₃的質量是0.05mol×126g/mol=6.3g，
若1120mLSO₂氣體只生成0.05molNaHSO₃，則NaHSO₃的質量是0.05mol×104g/mol=5.2g，
因為第一份溶液中溶質5.2＜5.75＜6.3，SO₂過量，含溶質一定含Na₂SO₃和NaHSO₃；
因為第二份溶液中溶質6.3＜7.1，NaOH過量，含溶質一定含Na₂SO₃和NaOH．
設第一份溶液中含Na₂SO₃物質的量為x，NaHSO₃物質的量為y，根據二者質量之和為5.75g與硫元素守恒列方程計算x、y的值，再根據Na元素守恒計算n（NaOH），利用c=計算；
第二份溶液，利用硫元素守恒計算n（Na₂SO₃），進而計算m（Na₂SO₃），再計算溶液中m（NaOH），再根據Na元素守恒計算原溶液中n（NaOH），利用c=計算．
解答：解：SO₂與NaOH作用可能的反應有：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；SO₂+NaOH=NaHSO₃． 1120mLSO₂氣體的物質的量為=0.05mol，
若1120mLSO₂氣體只生成0.05molNa₂SO₃，則Na₂SO₃的質量是0.05mol×126g/mol=6.3g，
若1120mLSO₂氣體只生成0.05molNaHSO₃，則NaHSO₃的質量是0.05mol×104g/mol=5.2g，
因為第一份溶液中溶質5.2＜5.75＜6.3，SO₂過量，含溶質一定含Na₂SO₃和NaHSO₃；
因為第二份溶液中溶質6.3＜7.1，NaOH過量，含溶質一定含Na₂SO₃和NaOH．
設第一份溶液中含Na₂SO₃物質的量為x，NaHSO₃物質的量為y，根據二者質量之和為5.75g與硫元素守恒，則：

解得：x=0.025mol，y=0.025mol
根據鈉元素守恒，原溶液中n（NaOH）=2x+y=0.075mol，
所以原NaOH溶液的物質的量濃度為=0.15mol/L，
第二份溶液中含n（Na₂SO₃）=n（SO₂）=0.05mol，質量是6.30g，則含NaOH的質量為：m（NaOH）=7.10g-6.30g=0.80g．
根據鈉元素守恒，原溶液中含NaOH物質的量為：2×0.05mol+=0.12mol，
所以原溶液中c（NaOH）==0.240mol/L，
答：兩份NaOH溶液的物質的量濃度分別為0.15mol/L和0.24mol/L．
點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，清楚發生的反應，根據溶質的質量，利用極限假設法確定溶質的成分是解題的關鍵．