Question

【題目】化學反應原理揭示了不同的物質在水溶液中有不同的行為。請按要求回答下列問題：（已知：H2SO3： Ka1=1.7×10－2，Ka2=6.0×10－8 ； NH3·H2O：Kb=1.8×10－5）

（1）將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應，所得溶液呈_________性，該溶液中各離子濃度由大到小的順序為：_______________,所得溶液中c（H+）－c（OH－）=_______________（填寫表達式）

（2）用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如下圖所示（電極材料為石墨）。

①圖中a極要連接電源的(填“正”或“負”)________極；C口流出的物質是________。

②放電的電極反應式為_______________。

Answer 1

【答案】酸c(NH4+)＞c(HSO3－)＞c(H+)＞c(SO32－-)＞c(OH－)c(HSO3－) + 2c(SO32－) －c(NH4+) 或 c(SO32－) + c(NH3·H2O) － c(H2SO3)負硫酸SO32－－2e－ + H2O ＝ SO42－+ 2H+

【解析】

（1）若將等物質的量的SO2與NH3溶于水充分反應，恰好生成NH4HSO3，溶液中存在NH4+、HSO3-的電離及HSO3-的水解，且HSO3-的電離大于HSO3-的水解，所得溶液呈酸性，c（OH-）＜c（H+）；該溶液中各離子濃度由大到小的順序為 c(NH4+)＞c(HSO3－)＞c(H+)＞c(SO32－-)＞c(OH－) ；電解質溶液中存在電荷守恒c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-）得到：c（H+）-c（OH-）=c（HSO3-）+2c（SO32-）-c（NH4+）；

（2）圖中可知，鈉離子移向a極，亞硫酸根離子移向b極，所以b極為陽極，應該接電源的正極，SO32-在陽極失去電子變成SO42-，所以C口流出的物質是H2SO4；
（3）亞硫酸根離子在陽極失去電子發生氧化反應生成硫酸根離子，電極反應式為：SO32--2e-+H2O=SO42-+2H+。