Question

【題目】200mL NaOH 與 Na2SO3的混合溶中含 c(Na+)＝0.400mol/L，現用此混合液處理尾氣 Cl2，吸收一定量氯氣后經檢測吸收液中的溶質只有3種鈉鹽。現往吸收液滴加足量BaCl2溶液，產生白色沉淀，再滴加足量稀鹽酸，白色沉淀減少，剩余白色沉淀質量為2.33g。

（1）被吸收 Cl2在標準狀況下的體積為_____________________。

（2）原溶液中 NaOH 和 Na2SO3的物質的量之比為___________。

Answer 1

【答案】0.224L 2：3

【解析】

(1)根據題意，往吸收液中滴加足量的氯化鋇溶液，產生白色沉淀，再滴加足量稀鹽酸，白色沉淀減少，說明該沉淀為硫酸鋇和亞硫酸鋇，剩余的2.33g白色沉淀是硫酸鋇，n(BaSO4)= 2.33g÷233gmol-1=0.01mol,發生的化學反應為：Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+ SO42-+2H+, SO42-+Ba2+= BaSO4↓；由上面離子方程式可知，Cl2~SO32-~ SO42-~ BaSO4,所以消耗n(SO32-)=0.01mol ，消耗n(Cl2)= 0.01mol，標準狀況下，V(Cl2)= 0.01mol ×22.4L/mol=0.224L，故答案為：0.224L；

(2)因為經檢測吸收液中的溶質只有3種鈉鹽，根據上述分析，該鈉鹽為氯化鈉、亞硫酸鈉和硫酸鈉，n(Na+)＝0.400mol/L ×0.2L=0.08mol，n(Cl2)= 0.01mol，根據Cl元素守恒，n（NaCl）=0.02mol，由Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+ SO42-+2H+,可得出反應后的溶液中，n (Na2SO4)= 0.01mol ,根據鈉元素守恒，溶液中剩余n((Na2SO3)=( 0.08mol -0.02mol -0.01mol ×2)÷2=0.02mol，原溶液Na2SO3的物質的量=0.01mol +0.02mol =0.03mol，根據鈉元素守恒，n（NaOH）=0.08mol-0.03mol×2=0.02mol，原溶液中NaOH和Na2SO3的物質的量之比為0.02mol : 0.03mol =2:3。故答案為：2:3。