Question

19．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：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄．
（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SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（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-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

①由表判斷，NaHSO₃溶液顯酸性，用化學平衡原理解釋：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當吸收液呈中性時，溶液中離子濃度關系正確的是（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•福建高考節選）能證明Na₂SO₃溶液中存在SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-水解平衡的事實是C（填序號）．
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程為二氧化硫與水反應生成亞硫酸，亞硫酸再被氧化成硫酸，合并過程寫出化學方程式；
（2）二氧化硫為酸性氣體，與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；
（3）①根據溶液中HSO₃^-濃度和SO₃^2-濃度的相對大小確定溶液的酸堿性，由表格數據知，隨n（HSO₃^-）的增大，溶液酸性增強，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的物質后，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：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，根據表格知，當亞硫酸氫根離子的物質的量大于亞硫酸根離子的物質的量時，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當溶液呈中性時，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，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，溶液呈中性時，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，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，溶液中陰陽離子所帶電荷相等，得c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-），故c錯誤；
故選：ab．
故答案為：ab；
（4）A、滴入酚酞試液變紅，說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，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，不能說明平衡移動，故A錯誤；
B、滴入酚酞試液變紅，說明溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，氯水具有強氧化性，具有漂白性，再加入氯水后溶液褪色，不能說明存在水解平衡，故B錯誤；
C、滴入酚酞試液變紅，說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而和亞硫酸氫根離子不反應，鋇離子和亞硫酸根離子反應生成亞硫酸鋇沉淀，且溶液紅色褪去，所以說明存在水解平衡，故C正確；
故答案為：C．

點評 本題為綜合題，考查了離子方程式、化學方程式和離子濃度大小的比較等知識點，題目難度中等，比較溶液中各種離子濃度相對大小時要結合電荷守恒和物料守恒分析解答，此點是學習的難點．