Question

直接排放含SO₂的煙氣會形成酸雨，危害環境。利用鈉堿循環法可脫除煙氣中的SO₂，
（1）用化學方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反應:        。
（2）在鈉堿循環法中，Na₂SO₃溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，該反應的離子方程式是                         。
（3）吸收液吸收SO₂的過程中，pH隨n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)變化關系如下表:

n(SO32﹣):n(HSO3﹣)	99：1	1：1	1：99
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判斷NaHSO₃溶液顯　   　性。
②當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度關系正確的是(選填字母): 　  。
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)當吸收液的pH降至約為6時，需送至電解槽再生。再生示意圖如圖:

①HSO₃^-在陽極放電的電極反應式是　                   　　　　。
②當陰極室中溶液pH升至8以上時，吸收液再生并循環利用。簡述再生原理:             。

Answer 1

(1)SO₂+H₂O＝H₂SO₃    2H₂SO₃+O₂＝2H₂SO₄     (4分) (2)SO₂+2OH^-＝SO₃^2-+H₂O（2分）
(3)酸    ab（4分）  (4)①HSO₃^—-2e^-+H₂O＝3H⁺+SO₄^2- （3分）
②陰極室H⁺放電，OH^-濃度增大，當pH＞8時溶液NaOH濃度較大，可有效吸收SO₂循環使用

解析試題分析：（1）二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸具有還原性，可與被氧化為硫酸，因此用化學方程式表示SO₂形成硫酸型酸雨的反應為SO₂+H₂O＝H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂＝2H₂SO₄。
（2）二氧化硫是酸性氧化物，因此NaOH溶液吸收SO₂的離子方程式是SO₂+2OH^-＝SO₃^2-+H₂O。
（3）當n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)＝1：99時溶液顯酸性，這說明HSO₃^﹣的電離常數大于HSO₃^﹣的水解程度，因此亞硫酸氫鈉溶液顯酸性。當n(SO₃^2﹣):n(HSO₃^﹣)＝1：1時溶液顯堿性，因此要顯中性，則亞硫酸氫鈉的物質的量大于亞硫酸鈉的物質的量，因此溶液中c（Na^＋）＞c（HSO₃^－）＞c（SO₃^2-）＞c（H^＋）＝c（OH^－），b正確；根據電荷守恒可知c（Na^＋）+c（H^＋）＝2c（SO₃^2-）+ c（HSO₃^－）+c（OH^－），c（H^＋）＝c（OH^－），所以c（Na^＋）＝2c（SO₃^2-）＋c（HSO₃^－），a正確，c不正確，答案選ab。
（4）①電解池中陽極失去電子，則HSO₃^-在陽極放電生成硫酸根，電極反應式是HSO₃^—-2e^-+H₂O＝3H⁺+SO₄^2-。
②陰極是氫離子放電，則陰極室H⁺放電，OH^-濃度增大，當pH＞8時溶液NaOH濃度較大，可有效吸收SO₂循環使用。
考點：考查硫酸型酸雨的形成、鹽類水解和電離平衡的應用以及電解原理的應用