Question

19．海水中含有80多種元素，是重要的物質資源寶庫，同時海水具有強大的自然調節(jié)能力，為解決環(huán)境污染問題提供了廣闊的空間．
（1）①已知不同pH條件下，水溶液中碳元素的存在形態(tài)如圖所示．下列說法不正確的是bc（填字母序號）．

a．pH=8時，溶液中含碳元素的微粒主要是HCO₃^-
b．A點，溶液中H₂CO₃和HCO₃^-濃度相同
c．當c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）時，c（H⁺）＞c（OH^-）
②向上述pH=8.4的水溶液中加入NaOH溶液時發(fā)生反應的離子方程式是HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（2）海水pH穩(wěn)定在7.9-8.4之間，可用于煙道氣中CO₂和SO₂的吸收劑．
①海水中含有的OH ^-可以吸收煙道氣中的CO₂同時為海水脫鈣，生產CaCO₃．寫出此反應的離子方程式：①CO₂+2OH^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+H₂O．
②已知：25℃時，H₂CO₃電離平衡常數(shù)K₁=4.3×10^-7 K₂=5.6×10^-11
H₂SO₃電離平衡常數(shù)K₁=1.5×10^-2 K₂=6.0×10^-8
海水中含有的HCO₃^-可用于吸收SO₂，該過程的離子方程式是SO₂+HCO₃^-=CO₂+HSO₃^-．
（3）洗滌煙氣后的海水呈酸性，需處理后再行排放．與新鮮海水混合同時鼓入大量空氣排出部分CO₂，是一種處理的有效方式．
①通入O₂可將酸性海水中的硫（IV）氧化，該反應的離子方程式是O₂+2HSO₃^-=2SO₄^2-+2H⁺．
②上述方式使處理后海水pH升高的原因是與新鮮海水混合起到稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO₂．

Answer 1

分析 （1）①a．圖象分析可知，PH=8時碳酸氫根離子物質的量分數(shù)最大，；
b．A點是碳酸氫根離子物質的量分數(shù)和二氧化碳的碳酸溶液中物質的量分數(shù)相同；
c．圖象分析可知當c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）時，PH=10；
②pH=8.4的水溶液中主要是碳酸氫鈉溶液，加入NaOH溶液時發(fā)生反應為碳酸氫鈉和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水；
（2）①海水中含有的OH ^-可以吸收煙道氣中的CO₂同時為海水脫鈣，生產CaCO₃．是二氧化碳和氫氧根離子、鈣離子分數(shù)的反應生成碳酸鈣和水；
②25℃時，H₂CO₃電離平衡常數(shù)K₁=4.3×10^-7 K₂=5.6×10^-11，H₂SO₃電離平衡常數(shù)K₁=1.5×10^-2 K₂=6.0×10^-8，酸性強弱H₂SO₃ ＞H₂CO₃＞HSO₃^-＞HCO₃^-，海水中含有的HCO₃^-可用于吸收SO₂，反應生成生成二氧化碳和亞硫酸氫根離子；
（3）①洗滌煙氣后的海水呈酸性是亞硫酸氫根離子電離大于其水解，通入O₂可將酸性海水中的硫（IV）氧化生成硫酸根離子；
②與新鮮海水混合同時鼓入大量空氣排出部分CO₂，會導致海水pH增大．

解答 解：（1）①a．圖象分析可知，PH=8時主要存在的微粒是碳酸氫根離子，溶液中含碳元素的微粒主要是HCO₃^-，故a正確；
b．A點是碳酸氫根離子物質的量分數(shù)和二氧化碳的碳酸溶液中物質的量分數(shù)相同，溶液中H₂CO₃和HCO₃^-濃度不相同，故b錯誤；
c．圖象分析可知當c（HCO₃^-）=c（CO₃^2-）時，PH=10溶液顯堿性，c（H⁺）＜c（OH^-），故c錯誤；
故答案為：bc；
②pH=8.4的水溶液中主要是碳酸氫鈉溶液，加入NaOH溶液時發(fā)生反應為碳酸氫鈉和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，反應的離子方程式為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（2）①海水中鈣離子在堿溶液中和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的離子方程式為：CO₂+2OH^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：CO₂+2OH^-+Ca²⁺=CaCO₃↓+H₂O；
②25℃時，H₂CO₃電離平衡常數(shù)K₁=4.3×10^-7 K₂=5.6×10^-11，H₂SO₃電離平衡常數(shù)K₁=1.5×10^-2 K₂=6.0×10^-8，酸性強弱H₂SO₃ ＞H₂CO₃＞HSO₃^-＞HCO₃^-，海水中含有的HCO₃^-可用于吸收SO₂，反應生成生成二氧化碳和亞硫酸氫根離子，反應的離子方程式為：SO₂+HCO₃^-=CO₂+HSO₃^-，
故答案為：SO₂+HCO₃^-=CO₂+HSO₃^-；
（3）①洗滌煙氣后的海水呈酸性是亞硫酸氫根離子電離大于其水解，通入O₂可將酸性海水中的硫（IV）氧化生成硫酸根離子，反應的離子方程式為：O₂+2HSO₃^-=2SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：O₂+2HSO₃^-=2SO₄^2-+2H⁺；
②上述方式使處理后海水pH升高的原因是與新鮮海水混合起到稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO₂，
故答案為：與新鮮海水混合起到稀釋作用，鼓入空氣排除了部分CO₂．

點評 本題考查了海水資源的利用、主要是離子性質、離子反應和離子方程式書寫，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．