Question

19．直接排放含SO₂的煙氣會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境．利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO₂．
（1）用化學(xué)方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反應(yīng)：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄．
（2）在鈉堿循環(huán)法中，Na₂SO₃溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，該反應(yīng)的離子方程式是SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（3）吸收液吸收SO₂的過(guò)程中，pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）變化關(guān)系如下表：

n（SO32-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

①由表判斷，NaHSO₃溶液顯酸性，用化學(xué)平衡原理解釋?zhuān)篐SO₃^-存在：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的電離程度大于水解程度．
②當(dāng)吸收液呈中性時(shí)，溶液中離子濃度關(guān)系正確的是（選填字母）：ab．
a．c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）
b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
c．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
（4）（2012•福建高考節(jié)選）能證明Na₂SO₃溶液中存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡的事實(shí)是C（填序號(hào)）．
A．滴入酚酞溶液變紅，再加入H₂SO₄溶液后紅色褪去
B．滴入酚酞溶液變紅，再加入氯水后紅色褪去
C．滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產(chǎn)生沉淀且紅色褪去．

Answer 1

分析 （1）二氧化硫形成硫酸型酸雨的過(guò)程為二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸再被氧化成硫酸，合并過(guò)程寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（2）二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水；
（3）①根據(jù)溶液中HSO₃^-濃度和SO₃^2-濃度的相對(duì)大小確定溶液的酸堿性，由表格數(shù)據(jù)知，隨n（HSO₃^-）的增大，溶液酸性增強(qiáng)，即HSO₃^-的電離程度大于水解程度，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性；
②根據(jù)溶液中電荷守恒和物料守恒確定溶液中各種離子濃度的關(guān)系；
（4）如果亞硫酸鈉不水解，則溶液中氫氧根離子和氫離子濃度相等，溶液呈中性，向溶液中加入酚酞后溶液不變色，加入和亞硫酸根離子反應(yīng)的物質(zhì)后，溶液紅色褪色，則證明存在水解平衡．

解答 解：（1）SO₂形成硫酸型酸雨的反應(yīng)：2SO₂+O₂+2 H₂O=2H₂SO₄，
故答案為：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
（2）二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（3）①在溶液中主要以HSO₃^-存在，HSO₃^-的電離很微弱，所以n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）＜1：1，根據(jù)表格知，當(dāng)亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量大于亞硫酸根離子的物質(zhì)的量時(shí)，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性；亞硫酸氫鈉溶液中存在HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的電離程度大于水解程度，所以亞硫酸根離子的物質(zhì)的量大于亞硫酸氫根；
故答案為：酸；HSO₃^-存在：HSO₃^-?SO₃^2-+H⁺和HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，HSO₃^-的電離程度大于水解程度；
②當(dāng)溶液呈中性時(shí)，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度．
a、溶液呈電中性，溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷相等，溶液呈中性時(shí)，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，所以c（Na⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-），故a正確；
b、溶液呈中性時(shí)，溶液中氫離子濃度等于氫氧根離子濃度，亞硫酸氫根離子濃度大于亞硫酸根離子濃度，溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷相等，所以得c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-），故b正確；
c、溶液呈中性時(shí)，溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷相等，得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-），故c錯(cuò)誤；
故選：ab．
故答案為：ab；
（4）A、滴入酚酞試液變紅，說(shuō)明亞硫酸鈉溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，溶液呈堿性，酚酞在pH大于8時(shí)，呈紅色，加入硫酸溶液后，溶液褪色，溶液可能呈酸性越可能呈堿性，若為酸性，不能說(shuō)明平衡移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、滴入酚酞試液變紅，說(shuō)明溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，氯水具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性，再加入氯水后溶液褪色，不能說(shuō)明存在水解平衡，故B錯(cuò)誤；
C、滴入酚酞試液變紅，說(shuō)明溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，再加入氯化鋇溶液后，鋇離子和亞硫酸根離子反應(yīng)而和亞硫酸氫根離子不反應(yīng)，鋇離子和亞硫酸根離子反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀，且溶液紅色褪去，所以說(shuō)明存在水解平衡，故C正確；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng) 本題為綜合題，考查了離子方程式、化學(xué)方程式和離子濃度大小的比較等知識(shí)點(diǎn)，題目難度中等，比較溶液中各種離子濃度相對(duì)大小時(shí)要結(jié)合電荷守恒和物料守恒分析解答，此點(diǎn)是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)．