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兩份不同濃度的NaOH溶液各500mL,分別吸收1120mL(標(biāo)況下)SO2氣體,反應(yīng)后溶液中分別有5.75g和7.10g溶質(zhì).求兩份NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度.
分析:SO2與NaOH作用可能的反應(yīng)有:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO2+NaOH=NaHSO3
若1120mLSO2氣體只生成0.05molNa2SO3,則Na2SO3的質(zhì)量是0.05mol×126g/mol=6.3g,
若1120mLSO2氣體只生成0.05molNaHSO3,則NaHSO3的質(zhì)量是0.05mol×104g/mol=5.2g,
因為第一份溶液中溶質(zhì)5.2<5.75<6.3,SO2過量,含溶質(zhì)一定含Na2SO3和NaHSO3
因為第二份溶液中溶質(zhì)6.3<7.1,NaOH過量,含溶質(zhì)一定含Na2SO3和NaOH.
設(shè)第一份溶液中含Na2SO3物質(zhì)的量為x,NaHSO3物質(zhì)的量為y,根據(jù)二者質(zhì)量之和為5.75g與硫元素守恒列方程計算x、y的值,再根據(jù)Na元素守恒計算n(NaOH),利用c=
n
V
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(jù)Na元素守恒計算原溶液中n(NaOH),利用c=
n
V
計算.
解答:解:SO2與NaOH作用可能的反應(yīng)有:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;SO2+NaOH=NaHSO3. 1120mLSO2氣體的物質(zhì)的量為
1.12L
22.4L/mol
=0.05mol,
若1120mLSO2氣體只生成0.05molNa2SO3,則Na2SO3的質(zhì)量是0.05mol×126g/mol=6.3g,
若1120mLSO2氣體只生成0.05molNaHSO3,則NaHSO3的質(zhì)量是0.05mol×104g/mol=5.2g,
因為第一份溶液中溶質(zhì)5.2<5.75<6.3,SO2過量,含溶質(zhì)一定含Na2SO3和NaHSO3
因為第二份溶液中溶質(zhì)6.3<7.1,NaOH過量,含溶質(zhì)一定含Na2SO3和NaOH.
設(shè)第一份溶液中含Na2SO3物質(zhì)的量為x,NaHSO3物質(zhì)的量為y,根據(jù)二者質(zhì)量之和為5.75g與硫元素守恒,則:
x+y=0.05
126x+104y=5.75

解得:x=0.025mol,y=0.025mol
根據(jù)鈉元素守恒,原溶液中n(NaOH)=2x+y=0.075mol,
所以原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為
0.075mol
0.5L
=0.15mol/L,
第二份溶液中含n(Na2SO3)=n(SO2)=0.05mol,質(zhì)量是6.30g,則含NaOH的質(zhì)量為:m(NaOH)=7.10g-6.30g=0.80g.
根據(jù)鈉元素守恒,原溶液中含NaOH物質(zhì)的量為:2×0.05mol+
0.8g
40g/mol
=0.12mol,
所以原溶液中c(NaOH)=
0.12mol
0.5L
=0.240mol/L,
答:兩份NaOH溶液的物質(zhì)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(guān)計算,難度中等,清楚發(fā)生的反應(yīng),根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量,利用極限假設(shè)法確定溶質(zhì)的成分是解題的關(guān)鍵.
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