Question

白色粉末A由NaNO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄三種物質(zhì)中的一種或幾種混合而成．取A樣品，投入100mL 2.2mol/L硫酸（過量）中，使它們在密閉容器中充分反應(yīng)．反應(yīng)后測得，反應(yīng)中產(chǎn)生的896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）純凈的無色氣體不能使品紅溶液褪色，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色；反應(yīng)后的溶液中只含有一種酸根陰離子，且其物質(zhì)的量濃度為3.1mol/L．（設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為100mL）
（1）反應(yīng)后溶液中酸根陰離子的化學(xué)式為______．
（2）原A樣品中含有的各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為？（要求寫出簡單運(yùn)算過程）

Answer 1

【答案】分析：取A樣品，投入100mL 2.2mol/L硫酸（過量）中，使它們在密閉容器中充分反應(yīng)．反應(yīng)后測得，反應(yīng)中產(chǎn)生的896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）純凈的無色氣體不能使品紅溶液褪色，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，分析判斷純凈的無色氣體不是二氧化硫，再遇空氣變?yōu)榧t棕色；證明無色氣體為NO；證明混合后發(fā)生的反應(yīng)是酸性溶液中亞硫酸根離子被硝酸根離子氧化為硫酸根離子；反應(yīng)后的溶液中只含有一種酸根陰離子，依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物得到陰離子為硫酸根離子；其物質(zhì)的量濃度為3.1mol/L．（設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為100mL）．
解答：解：（1）取A樣品，投入100mL 2.2mol/L硫酸（過量）中，使它們在密閉容器中充分反應(yīng)．反應(yīng)后測得，反應(yīng)中產(chǎn)生的896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）純凈的無色氣體不能使品紅溶液褪色，該氣體遇空氣變?yōu)榧t棕色，分析判斷純凈的無色氣體不是二氧化硫，再遇空氣變?yōu)榧t棕色；證明無色氣體為NO；證明混合后發(fā)生的反應(yīng)是酸性溶液中亞硫酸根離子被硝酸根離子氧化為硫酸根離子；據(jù)反應(yīng)2NO₃^-+2H⁺+3SO₃^2-=3SO₄^2-+2NO↑+H₂O可知反應(yīng)后溶液中酸根陰離子為SO₄^2-；
故答案為：SO₄^2-；
（2）反應(yīng)中增加的SO₄^2-：3.1 mo1?L^-1×0.1L-2.2 mo1?L^-1×0.1L=0.090 mol，產(chǎn)生的無色氣體為NO，其物質(zhì)的量為0.040mol；
據(jù)反應(yīng)2NO₃^-+2H⁺+3SO₃^2-=3SO₄^2-+2NO↑+H₂O可知Na₂SO₃為0.060 mol．
2NO₃^-+2H⁺+3SO₃^2-=3SO₄^2-+2NO↑+H₂O
         3 mol      2 mol
          x         0.040 mol                 
 解得x=0.060 mol
依據(jù)SO₄^2-守恒，一定還有Na₂SO₄0.030 mol
原A樣品中含有NaNO₃0.040 mol、Na₂SO₃0.060 mol、Na₂SO₄0.030 mol；
答：A樣品中含有NaNO₃0.040 mol、Na₂SO₃0.060 mol、Na₂SO₄0.030 mol；
點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)檢驗的方法，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，化學(xué)方程式的計算應(yīng)用，離子守恒的計算分析，題目難度中等．