Question

19．亞硫酸鈉在印染、造紙等眾多行業中有著廣泛的應用，研究小組用Na₂CO₃溶液吸收SO₂制備Na₂SO₃．其實驗流程如下：

（1）SO₂對環境的危害主要是形成酸雨．
（2）用Na₂CO₃溶液能吸收SO₂的原因是亞硫酸的酸性比碳酸強．
（3）查閱資料可知，向碳酸鈉溶液通入二氧化硫的過程中發生如下反應：
①2Na₂CO₃+SO₂+H₂O═2NaHCO₃+Na₂SO₃ ②2NaHCO₃+SO₂+H₂O═2CO₂↑+Na₂SO₃ ③Na₂SO₃+SO₂+H₂O═2NaHSO₃
溶液中有關組分的質量分數變化如圖所示，圖中的線2表示的組分為NaHCO₃（填化學式）．
（4）實驗時，“反應Ⅱ”中加入NaOH溶液的目的是NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要）（用化學方程式表示）．
（5）獲得的Na₂SO₃產品久置后質量變重，主要原因是Na₂SO₃被空氣中氧氣氧化成Na₂SO₄．

Answer 1

分析 碳酸鈉溶液中通入二氧化硫依次發生的反應為Ⅰ：2Na₂CO₃+SO₂+H₂O=2NaHCO₃+Na₂SO₃，2NaHCO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，SO₂+Na₂SO₃=2NaHSO₃，反應Ⅱ是加入氫氧化鈉溶液發生反應：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要），SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要），得到亞硫酸鈉溶液蒸發濃縮、冷卻結晶過濾洗滌得到Na₂SO₃．
（1）二氧化硫與水反應生成亞硫酸，又被氧化為硫酸；
（2）Na₂CO₃溶液呈堿性；
（3）依據反應過程和圖象曲線變化可知，圖象3表示的是亞硫酸鈉，圖象2表示的是碳酸氫鈉；
（4）“反應II”中加入NaOH溶液的目的是和亞硫酸氫鈉反應得到亞硫酸鈉；
（5）Na₂SO₃被空氣氧化成Na₂SO₄．

解答 解：（1）二氧化硫與水反應生成亞硫酸，又被氧化為硫酸，則SO₂形成硫酸型酸雨，故答案為：酸雨；
（2）亞硫酸的酸性比碳酸強，故用Na₂CO₃溶液能吸收SO₂，故答案為：亞硫酸的酸性比碳酸強；
（3）依據反應過程和圖象曲線變化可知，圖象3表示的是亞硫酸鈉，線2表示的組分為NaHCO₃，故答案為：NaHCO₃；
（4）“反應II”中加入NaOH溶液的目的是和亞硫酸氫鈉反應得到亞硫酸鈉，反應的化學方程式為：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要），
故答案為：NaHSO₃+NaOH=Na₂SO₃+H₂O（主要）、SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O（次要）；
（5）Na₂SO₃產品久置后質量變重，主要原因是Na₂SO₃被空氣中氧氣氧化成Na₂SO₄，
故答案為：Na₂SO₃被空氣中氧氣氧化成Na₂SO₄．

點評 本題考查了無機物制備流程、反應原理及其物質組成的實驗測定，題目難度中等．