Question

8．某興趣小組在進(jìn)行“硫在氧氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的SO₂具有刺激性氣味，查閱資料得知它對(duì)人體有較大危害，如果直接排放到大氣中會(huì)污染空氣，于是他們對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行額改進(jìn)，如圖所示：
①讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)室在密閉的集氣瓶中進(jìn)行
②用高溫導(dǎo)熱陶瓷板代替燃燒匙可以避免硫與鐵或銅反應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)干擾
③用通電升溫代替在酒精燈上點(diǎn)燃可以避免燃燒產(chǎn)生SO₂逸散在空氣中
④最后用注射器將NaOH溶液注入集氣瓶中可以吸收反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂
已知：氣體的質(zhì)量（數(shù)值上）=（氣體的體積/22.4）×氣體的相對(duì)分子質(zhì)量．氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，10%的NaOH溶液的密度約為1.1g/mL，請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題（計(jì)算結(jié)果均保留一位小數(shù)）
（1）請(qǐng)你寫(xiě)出NaOH溶液吸收SO₂的化學(xué)方程式
（2）若實(shí)驗(yàn)中所有的集氣瓶的容積為1.12L，反應(yīng)完全并且硫有剩余，為了將產(chǎn)生的二氧化硫完全吸收，至少需要注入濃度為10%的NaOH溶液多少毫升？
（3）該興趣小組在實(shí)驗(yàn)中共注入了上述濃度的NaOH溶液20g，此時(shí)生成的Na₂SO₃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（2）根據(jù)氣體的質(zhì)量=（氣體的體積/22.4）×氣體的相對(duì)分子質(zhì)量．氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，計(jì)算氧氣的質(zhì)量，及一步計(jì)算氫氧化鈉的質(zhì)量和．
（3）根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式分析；

解答 解：（1）二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；
（2）集氣瓶中氧氣的質(zhì)量為$\frac{1}{5}$×$\frac{1.12}{22.4}×$32=0.32g根據(jù)方程式S+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$SO₂，2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；可得2NaOH～O₂～Na₂SO₃；
設(shè)為了將產(chǎn)生的二氧化硫完全吸收需要?dú)溲趸�鈉的質(zhì)量為x，生成亞硫酸鈉的質(zhì)量為y，二氧化硫的質(zhì)量為z
2NaOH～O₂～Na₂SO₃～SO₂；
80           32       126        64
x           0.32g       y         z
$\frac{80}{x}=\frac{32}{0.32g}$
x=0.80g
$\frac{32}{0.32g}=\frac{126}{y}$
y=1.26g
$\frac{32}{0.32g}=\frac{64}{z}$
z=0.64g
濃度為10%的NaOH溶液的質(zhì)量為$\frac{0.80g}{10%}$=8.0g
濃度為10%的NaOH溶液的體積為$\frac{8.0g}{1.1g/mL}$=7.3mL；
（3）加入NaOH溶液20g，此時(shí)生成的Na₂SO₃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{1.26g}{20g+0.64g}×100%$=6.1%．
答：（1）2NaOH+SO₂═Na₂SO₃+H₂O；
（2）7.3mL；
（3）6.1%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所需知識(shí)和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．