Question

2．100mL 5mol/L的氨水吸收一定量的SO₂氣體后，二氧化硫與氨水完全反應生成鹽．向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固體，充分反應后加熱使氣體全部逸出，收集到的干燥氣體的平均相對分子質量可能為（　　）

• A． 20
• B． 21
• C． 22
• D． 23

Answer 1

分析 二氧化硫與氨水完全反應生成鹽，可能為NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固體，過氧化鈉能氧化NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，生成硫酸根離子，充分反應后加熱使氣體全部逸出，氣體為氨氣、氧氣，以此計算．

解答 解：二氧化硫與氨水完全反應生成鹽，可能為NH₄HSO₃或（NH₄）₂SO₃，由N原子守恒可知，物質的量分別為0.1L×5mol/L=0.5mol、0.1L×5mol/L×$\frac{1}{2}$=0.25mol，
向所得溶液中加入0.7mol Na₂O₂固體，
①若鹽為NH₄HSO₃，發生Na₂O₂+NH₄⁺+HSO₃^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na⁺+SO₄^2-+NH₃↑+H₂O，發生氧化還原反應消耗過氧化鈉為$\frac{0.5mol×（6-4）}{2×（2-1）}$=0.5mol，同時生成氨氣為0.5mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成氧氣為（0.7mol-0.5mol）×$\frac{1}{2}$=0.1mol，則氣體的平均相對分子質量為$\frac{0.5×17+0.1×32}{0.5+0.1}$=19.5；
②若鹽為（NH₄）₂SO₃，發生Na₂O₂+2NH₄⁺+SO₃^2-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na⁺+SO₄^2-+2NH₃↑+H₂O，發生氧化還原反應消耗過氧化鈉為$\frac{0.25mol×（6-4）}{2×（2-1）}$=0.25mol，銨根離子完全反應，生成氨氣為0.5mol，由2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑可知，生成氧氣為（0.7mol-0.25mol）×$\frac{1}{2}$=0.225mol，則氣體的平均相對分子質量為$\frac{0.5×17+0.225×32}{0.5+0.225}$=21.66，
③若鹽為NH₄HSO₃、（NH₄）₂SO₃的混合物，則生成氣體的平均相對分子質量為19.5＜M＜21.66，
故選AB．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，涉及電子守恒、平均相對分子質量的計算等，側重分析與計算能力的考查，注意極值法在計算中的應用，題目難度不大．