Question

【題目】研究SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2。在鈉堿循環(huán)法中，用Na2SO3溶液作為吸收液吸收SO2的過程中，pH隨n（SO）：n（HSO）變化關系如下表：

n（SO）∶n（HSO）	91∶9	1∶1	9∶91
pH	8．2	7．2	6．2

①由上表判斷，NaHSO3溶液顯____________性，用平衡原理解釋：_____________________；

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（SO）＋c（HSO）

b．c（Na＋）>c（HSO）>c（SO）>c（H＋）＝c（OH－）

c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（SO）＋c（HSO）＋c（OH－）

（2）若某溶液中含3mol Na2SO3，滴入一定量的稀鹽酸，恰好使溶液中Cl－和HSO的物質(zhì)的量之比為2：1，則滴入的鹽酸中HCl的物質(zhì)的量等于_____________mol；

（3）CO可用于合成CH3OH，反應方程式為：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） ,在一定溫度壓強下，在容積為2L的密閉容器中通入0．2molCO與0．4molH2，達平衡時CO的轉化率50%，則該溫度下的平衡常數(shù)為 ，再加入1．0molCO后重新達到平衡，則CO的轉化率 （填“增大”、“不變”或“減小”，CH3OH的體積分數(shù) （填“增大”、“不變”或“減小”）；

（4）將0．02mol/LNa2SO4溶液與某濃度BaCl2溶液等體積混合，則生成BaSO4沉淀所需原BaCl2溶液的最小濃度為 。（已知Ksp（BaSO4）＝1．1×10-10）

（5）甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，實驗室用如圖裝置模擬上述過程，其原理是：通電后，將Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化（Co3+的還原產(chǎn)物是Co2+）。

① 寫出陽極電極反應式： ；

② 寫出除去水中的甲醇的離子方程式： 。

Answer 1

【答案】（1）①酸（1分）HSO的電離程度強于水解程度（1分）②ab（2分）

（2）4（2分）（3）100L2/mol2（2分）減小（1分）減小（1分）

（4）2．2×10-8mol/L（2分）

（5）①Co2+—e—＝Co3+②6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+（各2分）

【解析】

試題分析：（1）①酸性；由表格中的數(shù)據(jù)可知，HSO3-越多，酸性越強，則電離生成氫離子，電離方程式為HSO3-H++SO32-，顯酸性是因其電離大于其水解；②吸收液呈中性時，溶質(zhì)為亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，電離與水解的程度相等，結合電荷守恒解答．A：c（Na＋）+C（H+）＝2c（SO）＋c（HSO）+C（OH-）；C（H+）=C（OH-）,則c（Na＋）＝2c（SO）＋c（HSO）；SO32-+H2OHSO3-+OH-，HSO3-H++SO32-，亞硫酸兩步水解，則離子濃度為c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H+）=c（OH-），b正確； c．c（Na＋）＋c（H＋）＝c（SO）＋c（HSO）＋c（OH－）不符合電荷守恒，c錯誤；

（2）Na2SO3+HCl=NaCl+NaHSO3 NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑

1 1 1 1 1 1 1

3mol X X X Y Y Y

X=3mol；根據(jù)Cl－和HSO的物質(zhì)的量之比為2：1，列方程 （X+Y）:（X-Y）=2:1 X:Y=3:1，把X=3mol代入上式得Y=1mol，則滴入的鹽酸中HCl的物質(zhì)的量等于=X+Y=3+1=4mol；

（3） CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g），

起始 0．2mol 0．4mol 0

變化 0.2×50% 0.4×50%

平衡 0.1 0.2 0.1

則該溫度下的平衡常數(shù)為=0.1 /[（0.1/2） ×（0.2/2）2]= 100L2/mol2 ,兩種反應物，增加CO的濃度，其轉化率減少，增加CO的量較多，平衡右移，但是CO剩余較多，生成的CH3OH的量比第一次平衡稍稍多一些，但是CH3OH所占混合氣體的總量較少，體積分數(shù)減少；

（4）溶液等體積混合,體積加倍，濃度減半，設BaCl2溶液濃度為C ，則根據(jù)Ksp（BaSO4）＝1．1×10-10=C（Ba2+）×C （SO4）2-=0.02/2×C/2 C= 2．2×10-8mol/L

（5）①通電后，將Co2+氧化成Co3+，電解池中陽極失電子發(fā)生氧化反應，電極反應為Co2+-e-=Co3+；②以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化，自身被還原為Co2+，原子守恒與電荷守恒可知，還原生成H+，配平書寫為：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；