【題目】Na2SO3應(yīng)用廣泛。利用工業(yè)廢堿渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無(wú)水Na2SO3的成本低,優(yōu)勢(shì)明顯,其流程如下。

(1)舉例說(shuō)明向大氣中排放SO2導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題:_________。

(2)下圖為吸收塔中Na2CO3溶液與SO2反應(yīng)過(guò)程中溶液組成變化。則初期反應(yīng)(圖中A點(diǎn)以前)的離子方程式是_________。

(3)中和器中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

資料顯示:

Ⅰ.Na2SO333℃時(shí)溶解度最大,將其飽和溶液加熱至33℃以上時(shí),由于溶解度降低會(huì)析出無(wú)水Na2SO3,冷卻至33℃以下時(shí)析出Na2SO3·7H2O;

Ⅱ.無(wú)水Na2SO3在空氣中不易被氧化,Na2SO3·7H2O在空氣中易被氧化。

(4)為了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度,從而提高結(jié)晶產(chǎn)率,中和器中加入的NaOH是過(guò)量的。

①請(qǐng)結(jié)合Na2SO3的溶解平衡解釋NaOH過(guò)量的原因_________。

②結(jié)晶時(shí)應(yīng)選擇的最佳操作是_________(選填字母)。

A.95~100℃加熱蒸發(fā),直至蒸干

B.維持95~100℃蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出

C.95~100℃加熱濃縮,冷卻至室溫結(jié)晶

(5)為檢驗(yàn)Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4,需選用的試劑是_________、_________。

(6)KIO3滴定法可測(cè)定成品中Na2SO3的含量:室溫下將0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示劑,再用酸性KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液(x mol/L)進(jìn)行滴定至溶液恰好由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,消耗KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為y mL。

①滴定終點(diǎn)前反應(yīng)的離子方程式是:IO3-+SO32- =_______ +_______(將方程式補(bǔ)充完整)。

②成品中Na2SO3(M = 126 g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_________

【答案】(1)酸雨(2)2CO32- + SO2 + H2O = 2HCO3- + SO32-

(3)NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O

(4)①Na2SO3存在溶解平衡:Na2SO3(s) 2Na+ (aq) + SO32- (aq),NaOH過(guò)量使c(Na+)增大,上述平衡逆向移動(dòng)②b

(5)BaCl2溶液稀鹽酸(6)①IO3- + SO32- = + ;②3xy×100%

【解析】

試題分析:(1)向大氣中排放SO2會(huì)導(dǎo)致酸雨發(fā)生;

(2)由圖可知初期反應(yīng)圖中A點(diǎn)以前碳酸鈉與二氧化硫反應(yīng)生成碳酸氫鈉與亞硫酸鈉,反應(yīng)離子方程式為:2CO32-+SO2+H2O=2HCO3-+SO32-;

(3)隨著二氧化硫通入量增大,后期生成主要是得到亞硫酸氫鈉,中和器中主要是將亞硫酸氫鈉轉(zhuǎn)化為硫酸鈉,同時(shí)碳酸氫鈉反應(yīng)得到碳酸鈉,主要反應(yīng)化學(xué)方程式為:NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O;

(4)Na2SO3存在溶解平衡:Na2SO3(s) 2Na+ (aq)+SO32- (aq),NaOH過(guò)量使c(Na+)增大,上述平衡逆向移動(dòng),抑制Na2SO3溶解;

a.加熱蒸發(fā)直至蒸干,容易使固體濺出導(dǎo)致?lián)p失等,a錯(cuò)誤;b.維持95100蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出,再利用余熱蒸干,b正確;c.由于冷卻至33以下時(shí)析出Na2SO37H2O,應(yīng)在較高溫度下蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,c錯(cuò)誤答案:b;

(5)用鹽酸除去亞硫酸鈉,防止干擾再用氯化鋇溶液檢驗(yàn)硫酸根離子;

(6)IO3-與SO32-發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到SO42-與I-,I元素化合價(jià)降低6價(jià),S元素化合價(jià)升高2價(jià),化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6,可得IO3-的系數(shù)為1、SO32-的系數(shù)為3,配平后離子方程式為:IO3-+3SO32-3SO42-+I-;

消耗KIO3的物質(zhì)的量為y×10-3L×x mol/L=xy×10-3mol,由IO3-+3SO32-=3SO42-+I-,可知n(Na2SO3)=3n(KIO3)=3xy×10-3mol,則成品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=3xy×100%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.甲的分子數(shù)比乙的分子數(shù)多

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C.甲的摩爾體積比乙的摩爾體積小

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(1)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103mol·L1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:

離子

SO

SO

NO

NO

Cl

c/(mol·L1)

8.35×104

6.87×106

1.5×104

1.2×105

3.4×103

①寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式__________增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率__________(填“提高”“不變”或“降低”)。

②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸______________(填“增大”“不變”或“減小”)。

③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率__________脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是___________。

(2)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反 應(yīng)中,在反應(yīng)ClO+2SO==2SO+Cl的平衡常數(shù)K表達(dá)式為__________。

(3)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。已知下列反應(yīng):

SO2(g)+2OH(aq)==SO(aq)+H2O(l)ΔH1

ClO(aq)+SO(aq)==SO(aq)+Cl(aq)ΔH2

CaSO4(s)==Ca2+(aq)+SO(aq)ΔH3

則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)==CaSO4(s)+H2O(l)+Cl(aq)的ΔH=____________。

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(1)R基態(tài)原子的電子排布式是 ,X和Y中電負(fù)性較大的是 (填元素符號(hào))。

(2)X的氫化物的沸點(diǎn)低于與其組成相似的M的氫化物,其原因是________________。

(3)X與M形成的XM3分子的空間構(gòu)型是__________。

(4)M和R所形成的一種離子化合物R2M晶體的晶胞如右圖所示,則圖中大球代表的離子是_________(填離子符號(hào))。

(5)在稀硫酸中,Z的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化M的一種氫化物,Z被還原為+3價(jià),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

(6)若晶胞的棱長(zhǎng)為a cm ,則R2M晶體的密度為=___________g·cm–3。

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BA溶液中n(NaOH)2n(Na2CO3)

CA溶液中既含Na2CO3,又含NaHCO3

DA溶液中一定只有Na2CO3

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