Question

將12.6g無水亞硫酸鈉固體加入100mL 8mol?L^-1的硫酸中以制取SO₂氣體，反應完全后，若溶液中含+4價硫元素的物質的總濃度為0.2mol?L^-1，假定溶液體積不變，忽略容器及導管中的氣體體積，求：
（1）溶液中硫元素的質量．
（2）收集到SO₂氣體多少毫升（標準狀況下）？

Answer 1

分析：反應的有關方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，根據溶液中含+4價硫元素的物質的總濃度為0.2mol?L^-1，進而計算收集到SO₂氣體的體積，根據溶液中含+4價硫元素的物質的總濃度為0.2mol?L^-1，以及硫酸中硫離子的物質的量計算溶液中硫元素的質量．

解答：解：（1）溶液中含+4價硫元素的物質的總濃度為0.2mol?L^-1，則

+4

S

的物質的量為0.1L×0.2mol/L=0.02mol，
100mL 8mol?L^-1的硫酸的物質的量為0.1L×8mol/L=0.8mol，
則反應后溶液中含+6價硫元素的物質的量為0.8mol，

+6

S

的物質的量為0.8mol，
溶液中硫元素的質量為m(

+4

S

)+m(

+6

S

)=（0.02mol+0.8mol）×32g/mol=26.2g，
答：溶液中硫元素的質量為26.2g；
（2）12.6g無水亞硫酸鈉固體的物質的量為

12.6g

126g/mol

=0.1mol，溶液中剩余

+4

S

的物質的量為0.1L×0.2mol/L=0.02mol
則反應的亞硫酸鈉固體的物質的量為0.1mol-0.02mol=0.08mol，根據方程式及計算：
Na₂SO₃+H₂SO₄=SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O
1mol         22.4L
0.08mol       V
V=

0.08mol×22.4L

1mol

=1.792L，即1792ml，
答：收集到SO₂氣體標準狀況下的體積為1792ml．

點評：本題考查化學方程式的有關計算，題目難度不大，注意把握反應的化學方程式，根據質量守恒結合化學方程式計算．