Question

直接排放含SO₂ 的氣體會(huì)形成酸雨，危害環(huán)境．
（1）在大氣中SO₂形成硫酸型酸雨有二種途徑，寫(xiě)出任一途徑反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）鈉堿循環(huán)法用Na₂SO₃溶液作為吸收液，可脫除煙氣中SO₂，吸收液吸收SO₂ 的過(guò)程中，pH隨n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）變化關(guān)系如下表：

n（SO32-）：n（HSO3-）	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

判斷NaHSO₃溶液顯

 

性，用化學(xué)平衡原理解釋

 

；
（3）當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，送至電解槽中，電解槽的陽(yáng)極室中是稀硫酸，則HSO₃^-在陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)式是

 

；
（4）若用燒堿溶液吸收SO₂，①向100mL 1molL^-1 aOH溶液中不斷通入一定量SO₂充分反應(yīng)后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按SO₂通入量由少到多出現(xiàn)的先后順序分別是：I．NaOH、Na₂SO₃，Ⅱ．

 

，Ⅲ．Na₂SO₃、NaHSO₃，Ⅳ．

 

；
②若要驗(yàn)證白色固體X是第I種組成，依次加入的試劑為

 

 （填序號(hào)字母）．
a．鹽酸  b． MgCl₂溶液  c．BaCl₂溶液   d． Ba（OH）₂溶液  e．酚酞試液
（5）常溫下將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2-而實(shí)現(xiàn)SO₂的處理．含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液時(shí)其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，則另一反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的污染及治理,電解原理,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專(zhuān)題：元素及其化合物

分析：（1）二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與空氣中氧氣反應(yīng)生成硫酸，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）當(dāng)n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=9：91時(shí)，溶液中主要存在HSO₃^-，此時(shí)pH=6.2溶液顯酸性，據(jù)此判斷NaHSO₃溶液的酸堿性及解釋原因；
（3）當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，溶液中陰離子主要為HSO₃^-，具有還原性，在陽(yáng)極上放電發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）①由于SO₂和NaOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比不同則產(chǎn)物不同，故可根據(jù)SO₂和NaOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行討論；
②驗(yàn)證白色固體X是第I種組成NaOH、Na₂SO₃，需要驗(yàn)證亞硫酸根離子和氫氧根離子，分析選項(xiàng)試劑可知利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)亞硫酸根離子，依據(jù)氫氧化鈉或酚酞試液檢驗(yàn)氫氧根離子的存在；驗(yàn)證過(guò)程中需要把沉淀過(guò)濾后再檢驗(yàn)氫氧根離子；
（5）SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2-該過(guò)程為氧氣氧化二價(jià)鐵離子到三價(jià)鐵離子，然后用三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根離子，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）在大氣中SO₂形成硫酸型酸雨有二種途徑，其中一種途徑為：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O?H₂SO₃、2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄；
 （2）由于HSO₃^-在溶液中存在如下兩平衡：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=9：91時(shí)，溶液中主要存在HSO₃^-，此時(shí)pH=6.2溶液顯酸性，證明HSO₃^-的電離程度大于水解程度，
故答案為：酸性；HSO₃^-在溶液中存在如下兩平衡：HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-、HSO₃^-+H₂O?H₂SO₃+OH^-，由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)n（SO₃^2-）：n（HSO₃^-）=9：91時(shí)，溶液中主要存在HSO₃^-，此時(shí)pH=6.2溶液顯酸性，證明HSO₃^-的電離程度大于水解程度；
（3）當(dāng)吸收液的pH降至約為6時(shí)，吸收液中陰離子主要是亞硫酸氫根離子，亞硫酸氫根離子在陽(yáng)極上失電子和水反應(yīng)生成硫酸根離子和氫離子，電極反應(yīng)式為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺，
故答案為：HSO₃^--2e^-+H₂O=SO₄^2-+3H⁺；
（4）①由反應(yīng)方程式SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O①、CO₂+NaOH=NaHSO₃②可知
n（SO₂）：n（NaOH）=

1

2

時(shí)產(chǎn)物為Na₂SO₃，
n（SO₂）：n（NaOH）=1時(shí)產(chǎn)物為NaHSO₃，
所以n（SO₂）：n（NaOH）＜

1

2

時(shí)，NaOH 過(guò)量則產(chǎn)物為Na₂SO₃+NaOH； 

1

2

＜n（SO₂）：n（NaOH）＜1時(shí)，對(duì)于①反應(yīng)來(lái)說(shuō)二氧化硫過(guò)量而對(duì)于②反應(yīng)來(lái)說(shuō)二氧化硫的量不足，所以產(chǎn)物為Na₂SO₃+NaHSO₃；
n（SO₂）：n（NaOH）＞1時(shí)，二氧化硫過(guò)量，則固體產(chǎn)物為NaHSO₃，
向100mL 1mol?L^-1燒堿溶液中不斷通入一定量SO₂充分反應(yīng)后，將溶液在低溫下蒸干得到白色固體X，X的組成可能有四種情況，按出現(xiàn)的先后順序分別是：NaOH、Na₂SO₃；Na₂SO₃；Na₂SO₃、NaHSO₃；NaHSO₃；
故答案為：Na₂SO₃； NaHSO₃；
②驗(yàn)證白色固體X是第I種組成NaOH、Na₂SO₃，需要驗(yàn)證亞硫酸根離子和氫氧根離子，可以先加入c．BaCl₂溶液檢驗(yàn)亞硫酸根離子，后加入b． MgCl₂溶液檢驗(yàn)氫氧化鈉，或先加入過(guò)量c．BaCl₂溶液檢驗(yàn)亞硫酸鈉，然后加入e．酚酞試液檢驗(yàn)強(qiáng)氧化，
故答案為：cb（或ce）；
（5）常溫下將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₄^2-而實(shí)現(xiàn)SO₂的處理．含SO₂的廢氣通入含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺的溶液時(shí)其中一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為：4Fe²⁺+O₂+4H⁺═4Fe³⁺+2H₂O，則另一反應(yīng)的離子方程式為三價(jià)鐵離子氧化二氧化硫到硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂0=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)、鹽的水解原理及其影響、原電池工作原理等知識(shí)，題目難度中等，試題題量較大，涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．