Question

20．在白色點滴板上進行Na₂SO₃ 的性質實驗探究．如圖所示，a、b、c三個凹槽中滴有Na₂SO₃ 溶液，再分別滴加下圖所示的試劑：
（1）a中實驗現象是溴水褪色，該現象可證明Na₂SO₃具有還原性．
（2）b中發生反應的離子方程式是SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O．
（3）應用化學平衡原理解釋c中現象（用化學用語及簡單文字表述）在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解顯堿性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液變紅；在該溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），由于c（SO₃^2-）減小，SO₃^2-水解平衡左移，c（OH^-）減小，紅色褪去．
（4）在用NaOH 溶液吸收SO₂ 的過程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃ 的混合溶液，溶液pH 隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-） 變化關系如表：

n（SO3 2-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

①當吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 時，溶液中離子濃度關系正確的是ac（選填編號）．
a．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（SO₃^2-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
c．c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，則0.8mol NaOH溶液吸收了標準狀況下的SO₂11.2 L．

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃ 溶液中亞硫酸鈉具有還原性和溴單質反應生成硫酸鈉；
（2）Na₂SO₃ 溶液與硫化鈉、硫酸溶液發生氧化還原反應生成淡黃色硫單質沉淀；
（3）Na₂SO₃ 溶液水解顯堿性，使酚酞變紅，加入氯化鋇會結合亞硫酸根離子形成亞硫酸鋇沉淀，水解平衡逆向進行，氫氧根離子濃度減小紅色褪去；
（4）①當吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 時，依據圖表分析，溶液呈堿性；
A、依據溶液中電荷守恒分析；
B、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大；
C、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大；
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，直平寫出反應的離子方程式計算．

解答 解：（1）滴入溴水后褪色，說明亞硫酸鈉具有還原性，被溴單質氧化為硫酸鈉；
故答案為：溴水褪色；還原性；
（2）b中是滴入硫化鈉溶液和稀硫酸，硫離子和亞硫酸根離子發生氧化還原反應生成淡黃色沉淀單質硫，發生反應的離子方程式是：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O；
故答案為：SO₃^2-+2S^2-+6H⁺=3S↓+3 H₂O；
（3）d中滴入酚酞溶液變紅，再加入BaCl₂溶液后產生沉淀且紅色褪去，在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解顯堿性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液變紅；在該溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），水解平衡左移，氫氧根離子濃度減小，紅色褪去；
故答案為：在Na₂SO₃溶液中，SO₃^2-水解顯堿性：SO₃^2-+H₂O?HSO₃^-+OH^-，所以滴入酚酞后溶液變紅；在該溶液中加入BaCl₂后，Ba²⁺+SO₃^2-═BaSO₃↓（白色），由于c（SO₃^2-）減小，SO₃^2-水解平衡左移，c（OH^-）減小，紅色褪去；
（4）①吸收液中n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=10：1 時，依據圖表數據分析判斷，溶液呈堿性，亞硫酸鈉物質的量大于亞硫酸氫鈉
a、依據溶液中電荷守恒，c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）；故a正確；
b、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大，離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
；故b錯誤；
c、溶液中亞硫酸鈉多溶液呈堿性，亞硫酸根離子大于亞硫酸氫根離子，鈉離子濃度最大，離子濃度大小為：c（Na⁺）＞c（SO₃^2-）＞c（HSO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）
；故c正確；
故答案為：ac；
②若n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=3：2，反應物全部反應，直平得到反應方程式為：5SO₂+8NaOH=2NaHSO₃+3Na₂SO₃+3H₂O，則0.8mol NaOH溶液吸收了標準狀況下的SO₂物質的量為0.5mol，標準狀況體積為0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
故答案為：11.2．

點評 本題考查了物質性質實驗驗證方法的分析判斷，溶液中離子濃度大小比較，溶液中電荷守恒應用，化學方程式的計算分析，鹽類水解平衡的影響因素判斷，題目難度中等．