Question

直接排放含SO₂的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境．利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO₂．
（1）用化學方程式表示S形成硫酸酸雨的反應方程式______，______．
（2）在鈉堿循環(huán)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______．
（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	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

①上表判斷NaHSO₃溶液顯______性，用化學平衡原理解釋：______．
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）：______．
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）當吸收液的pH降至約為6時，送至電解槽再生．再生示意圖如圖：
①HSO₃^-在陽極放電的電極反應式是______．
②當陰極室中溶液PH升至8以上時，吸收液再生并循環(huán)利用．簡述再生原理：______．

Answer 1

（1）二氧化硫是酸性氧化物，和水反應生成亞硫酸，反應方程式為：SO₂+H₂O?H₂SO₃；亞硫酸不穩(wěn)定能被空氣中的氧氣氧化生成硫酸，反應方程式為2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
故答案為：SO₂+H₂O?H₂SO₃；2H₂SO₃+O₂=2H₂SO₄．
（2）酸性氧化物和堿反應生成鹽和水，所以二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，
反應方程式為2OH^-+SO₂=SO₃^2-+H₂O．
故答案為：2OH^-+SO₂=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(jù)表格知，當亞硫酸氫根離子的物質(zhì)的量大于亞硫酸根離子的物質(zhì)的量時，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性，亞硫酸氫根離子既能水解又能電離，亞硫酸氫鈉溶液呈酸性同時說明HSO₃^-的電離程度大于水解程度．
故答案為：酸性；HSO₃^-存在HSO₃^-?H⁺+SO₃^2- 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^-），故正確．
c、溶液呈電中性，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^-），故錯誤．
故選ab．
（4）①當吸收液的pH降至約為6時，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極上失電子和水反應生成硫酸根離子和氫離子，電極反應式為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．
故答案為：HSO₃^-+H₂O-2e^-=SO₄^2-+3H⁺．
②電解時，溶液中陽離子向陰極移動，氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度降低，導致加速HSO₃^-電離生成SO₃^2-，鈉離子進入陰極室，吸收液就可以再生．
故答案為：氫離子在陰極得電子生成氫氣，溶液中氫離子濃度降低，促使HSO₃^-電離生成SO₃^2-，且鈉離子進入陰極室，吸收液就可以再生．